分布時鐘 – 使 I/O 實現(xiàn)精確同步
在一個普通的離散式控制環(huán)中，輸入組件在某個特定的時間獲取實際數(shù)據(jù)，并通過通訊組件將結(jié)果傳輸?shù)娇刂葡到y(tǒng)?？刂平M件計算響應，輸出組件將結(jié)果發(fā)送給設(shè)置值輸出模塊，并發(fā)布給被控制系統(tǒng)處理。

控制過程的關(guān)鍵要素是：響應時間最小，實際數(shù)據(jù)獲取的時間確定（即，必須盡可能地精確計算時間），以及相應時間確定的設(shè)定值輸出。從時域上看，通訊和計算同時發(fā)生，互不相關(guān)。只要結(jié)果在輸出單元中有效，并可以持續(xù)到下一次輸出即可，即要求 I/O 組件具備時間精度，而不是要求通訊或者運算單元具備時間精度。

因此，EtherCAT 分布時鐘代表基本的 XFC 技術(shù)，同時也是 EtherCAT 通訊的一個通用組件。所有的 EtherCAT 設(shè)備都配備自身的本地時鐘，并通過 EtherCAT 通訊自動連續(xù)地與其它所有的時鐘保持同步。通訊運行時間偏差可以得到補償，因此，通常情況下，所有時鐘之間的最大偏差都小于 100 ns。而且，分布時鐘的當前時間也被作為系統(tǒng)時間，因為它可以始終跨越整個系統(tǒng)而被使用。


時間戳數(shù)據(jù)類型
通常，過程數(shù)據(jù)以其各自的數(shù)據(jù)格式傳輸（例如，一個數(shù)字量值用一個位表示，一個模擬量值用一個字表示）。因此，當記錄被傳輸時，過程記錄的時間相關(guān)性在通訊周期中是固定的。它表明時間分辨率和精度也會受通訊周期的限制。時間戳數(shù)據(jù)類型除用戶數(shù)據(jù)之外還包含一個時間戳。

該時間戳 — 通常采用普遍存在的系統(tǒng)時間表示 — 能夠為過程記錄提供值得關(guān)注的高精度時間信息。時間戳可以用于輸入（例如，識別一個已發(fā)生事件的時間）和輸出（例如，計時一個響應）。


超采樣數(shù)據(jù)類型
通常，過程數(shù)據(jù)在每一個通訊周期中被準確地傳遞一次。與此相反，一個過程記錄的時間分辨率直接取決于通訊周期時間。只有通過縮短周期時間，才有可能獲得更高的時間分辨率，但周期時間又往往受到相關(guān)的實際條件限制。

超采樣數(shù)據(jù)類型能夠?qū)崿F(xiàn)在一個通訊周期內(nèi)對一個過程記錄以及對包含在一個數(shù)組中隨后產(chǎn)生的（輸入）或之前已產(chǎn)生的（輸出）的所有傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行多次采樣， 超采樣系數(shù)描述了在一個通訊周期中采樣的次數(shù)，因此是 1 的倍數(shù)。即使是在一般的通訊周期時間條件下，也可以輕松地達到 200 kHz 的采樣率。

I/O 組件中的采樣觸發(fā)受本地時鐘控制（或受全局系統(tǒng)時鐘控制），因此，它可以使跨越整個網(wǎng)絡的分布信號之間的時間關(guān)系得以關(guān)聯(lián)。
極短的周期時間 － 優(yōu)化的 I/O 通訊
快速的物理響應要求相關(guān)聯(lián)的控制系統(tǒng)具備相應的較短控制周期。只有當控制系統(tǒng)已經(jīng)檢測并處理一個事件時，才會產(chǎn)生一個響應。

傳統(tǒng)的方法要達到 100 μs 的周期時間，需要依賴專用的、獨立的控制器，這些控制器必須擁有直接控制的 I/O。這種方法有明顯的缺陷，因為這些獨立的控制器對系統(tǒng)總體而言只包含了極其有限的信息，而且也不能制定更高層次的決策。此外，參數(shù)重整定（例如加工新工件）也受到限制。另一個明顯的缺陷是固定的 I/O 配置，一般情況下，不能對其進行擴展。