Beckhoff Moving Average

WMX2 EtherCAT Soft Motion Controller med Windows Class Library. En allsidig high-end generell bevegelseskontroller, som samtidig kan styre opptil 64 akser og 64 kanaler med avanserte kontrollfunksjoner. WMX2 kan kjøre som en EtherCAT-mester på PC med LAN-port, nei spesialisert grensesnittkort er nødvendig. WMX2 inneholder den originale EtherCAT Master-stakken med full EtherCAT-funksjonalitet, inkludert DC Sync og HotConnect, og Windows-sanntids forlengelsesverktøy som gir sanntidsbevegelseskontroll med synkron kommunikasjonssyklus så fort som 0 25ms. Utvikle originale high - ytelsesbevegelseskontroller med WMX2 Windows Class Library, som støtter opptil 256 tråder og over 500 API-funksjoner, inkludert EtherCAT Network Management API. Nye avanserte bevegelsesprofiler gjør det mulig for utviklere å programmere komplekse, sensitive bevegelser for vanskelige situasjoner som krever ekstreme presisjoner. Synkronisering Master Slave av 32 par. Major EtherCAT funksjoner CoE, FoE, DC Sync, Line Star Ring Topologies, HotConnect , EtherCAT Network Management API. Motion Profiler Trapezoidal, S-Curve og Jerk-Limited, Sinusoidal, Parabolisk, Avansert S og Trapezoidal Flytende Gjennomsnittlig Tid, Bruker Spesifisert Profile. Motion funksjoner inkluderer Jog, reposisjonering, PTP, listebevegelse, Start API buffer funksjoner Overstyr funksjoner som kan endre PTP, PTP DVC, Profilparameter under bevegelse. Ny funksjon Sti Interpolering, API Buffer Tid Simulering, Myk Landing. Støttede kommandomoduser Posisjon Velocity Moment Transparent modus tilgjengelig for Moment, Velocity. Vent-basert IO og bevegelseskontroll Ideell for SMT-applikasjoner. Feilfeilkompensasjon, Backlash-kompensasjon, Straightness compensation. Visual Studio 2008 eller senere CC og Framework 4 5 eller nyere. WMX2 leveres med Network Configurator 2, et alt-i-ett EtherCAT Network Management Tool Alle nødvendige innstillinger, konfigurasjon, kontroll av slavestatus og jevn feildiagnose kan gjøres innenfor dette ene verktøyet Alle funksjonene er tilgjengelige som API for utviklere. Jeg bruker RSlog ix 5000 ladderlogikk vet ikke hvordan man bruker FB for ST logikk, og jeg må finne det bevegelige gjennomsnittet for de siste 200 objektene forbi en cull-flipper for å se hvilke objekter som passerte og hvilke som ble slettet av. Jeg forstår ikke formålet skjønt For mange spørsmål blir spurt og svar er gitt, men de er de riktige svarene på feil spørsmål. Hvis jeg vil vite hvilke objekter som ble slettet, ville jeg holde et sirkulært matrise med null for elementene som ble slettet. Living er lett med lukkede øyne, misforstå alt du ser Strawberry Fields Forever, John Lennon. EtherCAT - Ethernet Fieldbus. Denne delen gir en grundig introduksjon til EtherCAT Ethernet for Control Automation Technology. EtherCAT er en sanntids Industrial Ethernet-teknologi som ble opprinnelig utviklet av Beckhoff Automation EtherCAT-protokollen som er beskrevet i IEC-standarden IEC61158, er egnet for harde og myke sanntids krav i automatiseringsteknologi, i test og måling og mange andre applikasjoner. Hovedfokuset under utviklingen av EtherCAT var på korte sykluser 100 s, lav jitter for nøyaktig synkronisering 1 s og lave maskinvarekostnader. AndreCAT ble introdusert i april 2003, og EtherCAT Technology Group ble stiftet i november 2003 - ETG har i dag vokst til verdens største industrielle Ethernet - og fieldbus-organisasjon. ETG bringer sammen produsenter og brukere, som bidrar i tekniske arbeidsgrupper til de fremmødte t av EtherCAT-teknologien.1 Funksjoner i EtherCAT.1 1 Funksjonsprinsipp. EtherCAT-masteren sender et telegram som passerer gjennom hver knute. Hver EtherCAT-slaveenhet leser dataene som er adressert til den i fly, og setter inn dataene i rammen som rammen beveger seg nedstrøms Rammen er forsinket kun av forsinkelsestider for maskinvareforplantning Den siste noden i et segment eller en gren registrerer en åpen port og sender meldingen tilbake til masteren ved hjelp av Ethernet-teknologiens full dupleksfunksjon. Telegrammets maksimale effektive datahastighet øker til over 90, og på grunn av bruk av full dupleksfunksjonen, er den teoretiske effektive datahastigheten enda høyere enn 100 Mbit s 90 på to ganger 100 Mbit s. EtherCAT-masteren er den eneste noden i et segment som er tillatt å sende aktivt en EtherCAT-rammen alle andre noder bare videresender rammer nedstrøms Dette konseptet forhindrer uforutsigbare forsinkelser og garanterer sanntidskapasitet. Masteren bruker en standard Ethernet Media Access Controller MAC hout en ekstra kommunikasjonsprosessor Dette gjør det mulig for en mester å bli implementert på en hvilken som helst maskinvareplattform med en tilgjengelig Ethernet-port, uansett hvilket operativsystem eller applikasjonsprogram i sanntid som er brukt. EtherCAT Slave-enheter bruker en EtherCAT Slave Controller ESC til å behandle rammer i fly og helt i maskinvare, noe som gjør nettverksytelsen forutsigbar og uavhengig av den enkelte slaveenhetsimplementering. 1 2 Protocol. EtherCAT innlemmer sin nyttelast i en standard Ethernet-ramme Rammen er identifisert med Identifier 0x88A4 i EtherType-feltet Siden EtherCAT-protokollen er optimalisert for korte sykliske prosessdata kan bruken av protokollstabler, for eksempel TCP IP eller UDP IP, elimineres. For å sikre Ethernet IT-kommunikasjon mellom nodene, kan TCP IP-tilkoblinger eventuelt tunneleres gjennom en postkasse-kanal uten å påvirke sanntids dataoverføring . Ved oppstart konfigurerer og styrer hovedenheten prosessdataene på slaveapparatene. Ulike mengder s av data kan byttes ut med hver slave, fra en bit til noen byte, eller til og med opp til kilobytes data. EtherCAT-rammen inneholder en eller flere datagrammer Datagramoverskriften angir hvilken type tilgang masterenheten vil utføre. Les, skriv, les og skriv. Tilgang til en bestemt slaveenhet ved direkte adressering, eller tilgang til flere slaveenheter ved hjelp av logisk adressering. Implisitt adressering. Logisk adressering brukes til syklisk utveksling av prosessdata. Hver datagram adresserer en bestemt del av prosessen. bilde i EtherCAT-segmentet, for hvilket 4 GByt adresserom er tilgjengelig Under nettverksstart, tildeles hver slaveenhet en eller flere adresser i dette globale adresserommet Hvis flere slaveenheter har tildelt adresser i samme område, kan de alle adresseres med et enkelt datagram Da datagramene helt inneholder all data-tilgangsrelatert informasjon, kan masterenheten bestemme når og hvilke data som skal brukes. For eksempel mesteren enheten kan bruke korte sykluser til å oppdatere data på stasjonene, mens du bruker en lengre syklustid for å prøve IO, er det ikke nødvendig med en fast prosessdatastruktur. I tillegg til sykliske data kan ytterligere datagrammer brukes til asynkron eller hendelsesdrevet kommunikasjon foruten den logiske adresseringen kan masterenheten også adressere en slaveenhet via sin posisjon i nettverket. Denne metoden brukes under oppstart av nettverket for å bestemme nettverkstopologien og sammenligne den med den planlagte topologien. Etter å ha kontrollert nettverkskonfigurasjonen, har hovedinnretningen kan tilordne hver node en konfigurert nodadresse og kommunisere med noden via denne faste adressen. Dette muliggjør målrettet tilgang til enheter, selv når nettverkstopologien endres under drift, for eksempel med Hot Connect-grupper. Det er to tilnærminger for slave-til - slavekommunikasjon En slaveanordning kan sende data direkte til en annen slaveenhet som er koblet videre nedstrøms i nettverket. Siden EtherCAT-rammene bare kan behandles framover, er denne typen direkte kommunikasjon avhengig av nettverkets topologi, og er spesielt egnet for slave til slavekommunikasjon i en konstant maskindesign, for eksempel i trykk - eller pakkemaskiner. I motsetning til fritt konfigurerbar slave-til-slave-kommunikasjon går gjennom masterenheten og krever to busscykluser, ikke nødvendigvis to kontrollsykluser. 1 3 Topologi. Line-, tre-, stjerne - eller tusenskjede EtherCAT støtter nesten alle topologier EtherCAT gjør en ren bus eller linjetopologi med hundrevis av noder mulig uten begrensninger som normalt oppstår fra cascading brytere eller hubs. When ledningen systemet, er kombinasjonen av linjer med grener eller drop linjer fordelaktig portene som er nødvendige for å lage grener er integrert direkte i mange IO moduler, så ingen ekstra brytere eller aktive infrastruktur komponenter er nødvendig. Modulmaskiner eller verktøyvekslere krever at nettverkssegmenter eller individuelle noder kobles til og kobles fra under drift n EtherCAT slavecontrollers inkluderer allerede grunnlaget for denne Hot Connect-funksjonen Hvis en nabostasjon er fjernet, blir porten automatisk lukket slik at resten av nettverket kan fortsette å fungere uten forstyrrelse. Meget korte detektiveringstider 15 s garanterer en jevn overgang. fleksibilitet er gitt angående mulige kabeltyper. Rimelig industriell Ethernet-kabel kan brukes mellom to noder opptil 100m fra hverandre i 100BASE-TX-modus. Strøm over EtherCAT-alternativet kompatibelt med IEEE 802 3af muliggjør tilkobling av enheter som sensorer med en linje Fiber Optikk som 100BASE-FX kan også brukes, for eksempel for en nodestørrelse på over 100 m. Opptil 65 535 enheter kan kobles til EtherCAT, slik at nettverksutvidelsen er nesten ubegrenset. Som vanlig med Ethernet, vil tilfeldige endringer mellom de fysiske lagene er tillatt.1 4 Synkronisering. I applikasjoner med romlig distribuerte prosesser som krever samtidige handlinger, nøyaktig synkronisering er spesielt viktig For eksempel er dette tilfellet for applikasjoner der flere servoakser utfører samordnede bevegelser. I motsetning til fullstendig synkron kommunikasjon, hvis kvalitet lider umiddelbart fra kommunikasjonsfeil, har distribuerte synkroniserte klokker en høy grad av toleranse for jitter i kommunikasjonen system Derfor er EtherCAT-løsningen for synkronisering av noder basert på distribuerte klokker DC. Kalibrering av klokkene i nodene er helt maskinvarebasert. Klokken fra den første DC-slaveenheten er syklisk distribuert til alle andre enheter i systemet. Med denne mekanismen , kan slaveapparatets klokker justeres til denne referanseklokken. Den resulterende jitteren i systemet er signifikant mindre enn 1s. Siden tiden som sendes fra referanse klokken kommer til slaveenhetene litt forsinket, må denne utbredelsesforsinkelsen måles og kompenseres for hver slaveenhet for å sikre synkronitet og samtidighet Th er forsinkelse målt under nettverksstart eller, om ønskelig, selv kontinuerlig under drift, slik at klokkene er samtidige innenfor mindre enn 1 s av hverandre. Hvis alle noder har samme tidsinformasjon, kan de sette utgangssignaler samtidig og Fest innspillingssignalene med en svært presis tidsstempel. I bevegelseskontrollapplikasjoner er nøyaktigheten av syklusen også viktig i tillegg til synkronitet og simultanhet. I slike applikasjoner er hastigheten typisk avledet fra den målte posisjonen, så det er kritisk at stillingsmålinger blir tatt nøyaktig likeverdig dvs. i eksakte sykluser. Videre unngår bruken av distribuerte klokker også hovedinnretningen, siden handlinger som posisjonsmåling utløses av den lokale klokken i stedet for når rammen er mottatt, har ikke masterenheten så strenge krav for å sende rammer Dette gjør at master stacken kan implementeres i programvare på standard Ethernet hardware Siden nøyaktigheten av klokken er ikke avhengig av når den er satt, blir rammeens absolutte overføringstid irrelevant. EtherCAT-mesteren trenger bare for å sikre at EtherCAT-telegramet sendes tidlig nok før DC-signalet i slaveenhetene utløser utgangen.1 5 Diagnose og Feil Lokalisering. Diagnostiske egenskaper spiller en viktig rolle for å bestemme maskinens tilgjengelighet og oppstartstid. I tillegg til feilsøking er feil lokalisering viktig under feilsøking. EtherCAT Slave Controller i hvert knutepunkt sjekker rammen for feil med en kontrollsum Informasjon blir bare gitt til slaveapplikasjonen hvis rammen er mottatt riktig Hvis det er en bitfeil, øker feiltelleren og de påfølgende nodene blir informert om at rammen inneholder en feil. Masterenheten vil også oppdage at rammen er defekt og kaste bort informasjonen Masterenheten er i stand til å oppdage hvor feilen opprinnelig oppstod i systemet av analyzi ng nodefeil tellere EtherCAT kan oppdage og lokalisere sporadiske forstyrrelser før problemet påvirker maskinens operasjon. I rammene gjør arbeidsrommet muligheten til å overvåke informasjonen i hvert datagram for konsistens. Hver node som adresseres av datagrammet og hvis minne er tilgjengelig, øker arbeidstelleren automatisk. Masteren kan da syklisk bekrefte dersom alle noder jobber med konsistente data. Hvis arbeidstelleren har en annen verdi enn den skulle, videresender ikke masteren datagramdata til kontrollapplikasjonen Masteren Enheten kan da automatisk finne årsaken til uventet oppførsel med hjelp av status og feilinformasjon fra noderne, samt Link Status. Siden EtherCAT benytter standard Ethernet-rammer, kan EtherCAT-nettverkstrafikk registreres ved hjelp av gratis Ethernet-programvare verktøy For eksempel kommer den velkjente Wireshark-programvaren med en protokolltolker for Et herCAT, slik at protokollspesifikke opplysninger, som for eksempel arbeidstelleren, kommandoer osv., vises i ren tekst.1 6 Høy tilgjengelighet. For maskiner eller utstyr med svært høye tilgjengelighetskrav, bør en kabelbrudd eller en knust feil ikke bety at Et nettverkssegment er ikke lenger tilgjengelig, eller at hele nettverket svikter. AndreCAT muliggjør kabelredundans med enkle tiltak Ved å koble en kabel fra den siste noden til en ekstra Ethernet-port i hovedenheten, blir en linjetopologi utvidet til en ringtopologi A redundansstilfelle, for eksempel en kabelbrudd eller en feil i knutepunktet, oppdages av et tilleggsprogram i hovedstabletten. Lenkedeteksjon i slaveenhetene oppdager automatisk og løser redundans saker med en gjenopprettingstid på mindre enn 15 s, slik at maksimalt, en enkelt kommunikasjonssyklus forstyrres. Dette betyr at selv bevegelsesapplikasjoner med svært korte sykluser kan fortsette å fungere jevnt når en kabelbryter. Med EtherCAT er det også mulig å reali Ze-redundans i master-enheten med Hot Standby Sårbare nettverkskomponenter, for eksempel de som er koblet til en drakkjede, kan kobles til en dråpelinje, slik at selv om en kabel går i stykker, fortsetter resten av maskinen.17 Sikker dataoverføring. For overføring av sikkerhetsrelevante data bruker EtherCAT protokollen Sikkerhet over EtherCAT FSoE Fordelene er som følger. En enkelt kommunikasjonssystem for både kontroll - og sikkerhetsdata. Muligheten til fleksibelt modifisering og utvidelse av sikkerhetssystemarkitekturen. Prescert løsninger for å forenkle sikkerhetsapplikasjoner. Powerful diagnostiske evner for sikkerhetsfunksjoner. Samløs integrering av sikkerhetsdesign i maskindesign. Muligheten til å bruke de samme utviklingsverktøyene for både standard og sikkerhetsapplikasjoner. EtherCAT-sikkerhetsteknologien ble utviklet i henhold til IEC 61508, er TV-sertifisert , og er standardisert i IEC 61784-3. Protokollen er egnet for sikkerhetsapplikasjoner med et sikkerhetsintegritetsnivå opp til SIL 3.With Safety over E therCAT, kommunikasjonssystemet er en del av en såkalt svart kanal som ikke anses å være sikkerhetsrelevant. Standardkommunikasjonssystemet EtherCAT benytter en enkelt kanal for å overføre både standard og sikkerhetskritiske datasikkerhetsrammer, kjent som sikkerhetsbeholdere , inneholder sikkerhetskritiske prosessdata og tilleggsinformasjon som brukes til å sikre disse dataene. Sikkerhetsbeholdere transporteres som en del av kommunikasjonsprosessdataene. Om dataoverføring er trygg, er ikke avhengig av den underliggende kommunikasjonsteknologien, og er ikke begrenset til EtherCAT-sikkerhetsbeholdere kan reise gjennom feltbussystemer, Ethernet eller lignende teknologier, og kan benytte kobberkabler, fiberoptikk og til og med trådløse tilkoblinger. Sikkerhetsbeholderen blir dirigert gjennom de ulike styreenhetene og behandlet i maskinens forskjellige deler. Dette gjør nødstoppsfunksjoner for en hel maskin eller å bringe målrettede deler av maskinen til stillstand mulig, selv om delen s av maskinen er koblet til andre kommunikasjonssystemer, for eksempel Ethernet.1 8 Kommunikasjonsprofiler. For å konfigurere og diagnostisere slaveenheter er det mulig å få tilgang til variablene som tilbys for nettverket ved hjelp av acyklisk kommunikasjon. Dette er basert på en pålitelig postboksprotokoll med en automatisk gjenopprettingsfunksjon for feilmeldinger. For å støtte et bredt utvalg av enheter og applikasjonslag har følgende EtherCAT-kommunikasjonsprofiler blitt etablert. CAN-applikasjonsprotokoll over EtherCAT CoE. Servo-stasjonsprofil i henhold til IEC 61800- 7-204 SoE. Ethernet over EtherCAT EoE. File Tilgang over EtherCAT FoE. A slaveenhet er ikke nødvendig for å støtte alle kommunikasjonsprofiler i stedet, men det kan avgjøre hvilken profil som passer best for sine behov. Masterenheten blir varslet hvilke kommunikasjonsprofiler som har vært implementert via slaveenhetsbeskrivelsesfilen.1 8 1 CAN-applikasjonsprotokoll over EtherCAT CoE. With CoE-protokollen gir EtherCAT samme c ommuniceringsmekanismer som i CANopen-standard EN 50325-4 Objektordbok, PDO-kartprosessdataobjekter og SDO-serviceobjektobjekter, selv nettverksadministrasjonen er liknende Dette gjør det mulig å implementere EtherCAT med minimal innsats i enheter som tidligere var utstyrt med CANopen, og store deler av CANopen Firmware er til og med gjenbrukbare. Eventuelt kan arv 8-byte PDO begrensning fravikes, og det er også mulig å bruke den forbedrede båndbredden til EtherCAT for å støtte opplasting av hele Object Dictionary. Enhetsprofiler, for eksempel kjørprofil CiA 402, kan også gjenbrukes for EtherCAT.1 8 2 Servo-stasjonsprofil i henhold til IEC 61800-7-204 SoE. SERCOS er kjent som et kommunikasjonsgrensesnitt i sanntid, spesielt for bevegelseskontrollprogrammer SERCOS-profilen for servostasjoner er inkludert i den internasjonale standarden IEC 61800-7 Standarden inneholder også kartleggingen av denne profilen til EtherCAT Tjenestekanalen, inkludert tilgang til alle drivere Ernal parametere og funksjoner, er kartlagt til EtherCAT Mailbox.1 8 3 Ethernet over EtherCAT EoE. EtherCAT bruker fysiske lag av Ethernet og Ethernet-rammen. Termen Ethernet er også ofte forbundet med dataoverføring i IT-applikasjoner, som er basert på en TCP IP-tilkobling Ved hjelp av Ethernet over EtherCAT EoE-protokollen kan ethvert Ethernet datatrafikk transporteres innenfor et EtherCAT-segment Ethernet-enheter er koblet til et EtherCAT-segment via såkalte Switchports. Ethernet-rammene er tunnelert gjennom EtherCAT-protokollen, på samme måte som internettprotokollene f. eks. TCP IP, VPN, PPPoE DSL osv. som sådan, noe som gjør EtherCAT-nettverket helt transparent for Ethernet-enheter. Enheten med Switchport-egenskapen tar seg av å sette inn TCP IP-fragmenter i EtherCAT-trafikken og forhindrer dermed nettverks s sanntidsegenskaper fra å bli påvirket I tillegg kan EtherCAT-enheter også støtte Internett-protokoller som og kan derfor oppføre seg som en standard Ethernet-nod utenfor EtherCAT-segmentet Masterenheten fungerer som en Layer-2-bryter som sender rammene via EoE til de tilsvarende nodene i henhold til MAC-adressene. På denne måten kan alle Internett-teknologier også implementeres i et EtherCAT miljø, for eksempel en integrert webserver, E-post, FTP-overføring osv. 1 8 4 Filtilgang over EtherCAT FoE. Denne enkle protokollen ligner TFTP Trivial File Transfer Protocol muliggjør filtilgang i en enhet og en jevn fastvareopplasting til enheter på tvers av et nettverk Protokollen er bevisst spesifisert på en skarp måte, slik at den kan støttes av oppstartsprogrammer, er det ikke nødvendig med en TCP IP-stasjon. 9 9 EtherCAT Automation Protocol EAP. Prosessstyringsnivået har spesielle kommunikasjonskrav som avvike noe fra kravene angitt av EtherCAT Device Protocol, beskrevet i de forrige avsnittene Maskiner eller deler av en maskin må ofte bytte statusinformasjon og informere I tillegg er det vanligvis en sentral kontroller som overvåker hele produksjonsprosessen, som gir brukeren statusinformasjon om produktivitet og tilordner ordrer til de ulike maskinstasjonene. EtherCAT Automation Protocol EAP oppfyller alle av ovennevnte krav Protokollen definerer grensesnitt og tjenester for. Utveksling av data mellom EtherCAT master-enheter master-master kommunikasjonsmunicasjon til Human Machine Interfaces HMI. En overvåkningskontrollør for tilgang til enheter som tilhører de underliggende EtherCAT-segmentene. Routing. Integration av verktøy for maskin eller anleggskonfigurasjon , samt for enhetskonfigurasjon. Kommunikasjonsprotokollene som brukes i EAP er en del av den internasjonale standarden IEC 61158 EAP kan overføres via ethvert Ethernet-tilkobling, inkludert en trådløs forbindelse, som for eksempel gjør det mulig å inkludere automatiserte guidede kjøretøyer AGV, som er vanlig i halvleder og automo Cyklisk prosessdatautveksling med EAP følger enten Push - eller Poll-prinsippet I Push-modus sender hver node sine data enten med egen syklus eller i flere av egen syklus. Hver mottaker kan konfigureres for å motta data fra spesifikke sendere Konfigurere avsender - og mottakerdataene gjøres gjennom den kjente Objektordboken i avstemningsmodus, en knute sender ofte sentralstyreren et telegram til de andre noder, og hver knutepunkt reagerer med sitt eget telegram. Den sykliske EAP-kommunikasjonen kan legges direkte inn i Ethernet-rammen uten tilleggs transport - eller ruteprotokoll Igjen, identifiserer EtherType Ox88A4 den EtherCAT-spesifikke bruken av rammen. Dette gjør det mulig å utveksle data med høy ytelse med EAP i en millisekundssyklus. Hvis dataoverføring mellom distribuerte maskiner kreves, må prosessdataene kan også overføres via UPD IP eller TCP IP. Addisjonelt, med hjelp av Safety over EtherCAT protokollen, er det også mulig å overføre Det sikkerhetskritiske data via EAP Dette er vanlig i tilfeller hvor deler av en stor maskin må bytte sikkerhetskritiske data for å realisere en global nødstopfunksjon, eller å informere nabostasjoner om nødstopp.1 10 Integrering av andre bussystemer. EtherCATs omfattende båndbredde gjør det mulig å legge inn konvensjonelle feltbuss nettverk som et underliggende system via en EtherCAT Gateway, noe som er spesielt nyttig når man overfører fra en konvensjonell feltbuss til EtherCAT. Overgangen til EtherCAT er gradvis, noe som gjør det mulig å fortsette å bruke automatiseringskomponenter som kan ikke støtte et EtherCAT-grensesnitt. Muligheten til å integrere desentraliserte gateways reduserer også den fysiske størrelsen på den industrielle PC-en, noen ganger til en innebygd industriell PC, siden utvidelsesspor ikke lenger er nødvendig. Tidligere ble det også nødvendig med utvidelsesslots komplekse enheter, for eksempel feltbussmester og slave gateways, raske serielle grensesnitt og andre kommunikasjonssystemer EtherCAT, alt som trengs for å koble disse enhetene, er en enkelt Ethernet-port. Prosessdataene fra det underliggende delsystemet blir gjort tilgjengelig direkte i prosessbildet til EtherCAT-systemet.2 Implementering. Hver sensor, IO-enhet eller innebygd kontroller skal kunne for å legge til et EtherCAT-grensesnitt Videre krever EtherCAT-grensesnittet ikke en kraftigere CPU - CPU-kravene i stedet er bare basert på behovene til målprogrammet. I tillegg til maskinvare - og programvarekrav, utviklingsstøtte og tilgjengeligheten av kommunikasjonsstabler er viktige når du utvikler et grensesnitt Evalueringspakker som er tilgjengelige fra flere produsenter, utviklerverksteder, samt gratis prøvekode gjør det mulig å komme i gang. For implementering av en EtherCAT-mester er det nødvendig med en innebygd Ethernet-kontroller eller et standard nettverkskort, så Ingen spesiell grensesnittkort er nødvendig. I de fleste tilfeller er Ethernet-kontrolleren integrert via Direct Memory Access DMA, så ingen CPU-kapasitet er nødvendig for dataoverføringen mellom hovedenheten og nettverket. I et EtherCAT-nettverk oppstår kartlegging på slaveenhetene. Hver slaveenhet skriver sine data til riktig sted i prosessbildet og leser dataene adressert til Alt sammen mens rammen beveger seg. Derfor er prosessbildet som kommer til masteren allerede sortert riktig. EtherCAT-masterenheter er implementert for et bredt spekter av operativsystemer Windows og Linux i ulike iterasjoner, QNX, RTX, VxWorks, Intime , eCos er bare noen få eksempler. For å kunne operere et nettverk, krever EtherCAT-masteren den sykliske prosessdatastrukturen, samt oppstartskommandoer for hver slaveenhet. Disse kommandoene kan eksporteres til en EtherCAT Network Information ENI-fil med hjelpen av et EtherCAT-konfigurasjonsverktøy som bruker ESI-filene til EtherCAT Slave Information fra de tilkoblede enhetene. Bredden av tilgjengelige master implementasjoner og deres støttede funksjoner varierer Avhengig av målprogrammet, er valgfrie funksjoner enten støttet eller hensiktsmessig utelatt for å optimalisere bruken av maskinvare - og programvareressurser. Derfor er EtherCAT-masterenheter kategorisert i to klasser. Class-A-Master er en standard EtherCAT-masterenhet, mens en klasse-B-master er en masterenhet med færre funksjoner. I prinsippet bør alle master implementeringer sikte på klassen A-klasse. Klasse B er kun anbefalt for tilfeller der de tilgjengelige ressursene ikke er tilstrekkelige til å støtte alle funksjonaliteter, for eksempel i innebygde systemer. EtherCAT-slaveapparater bruker EtherCAT Slave Controllers ESC i form av en ASIC, FPGA eller integrert i en standard mikrokontroller. Enkle slaveenheter trenger ikke en ekstra mikrokontroller, fordi innganger og utganger kan kobles direkte til ESC For mer komplekse slaveenheter. kommunikasjonsytelsen avhenger bare minimalt på mikrocontroller ytelsen, og i de fleste tilfeller er en 8- Bit microcontroller er tilstrekkelig. AndreCAT Slave Controllers er tilgjengelige fra flere produsenter, med størrelsen på den interne DPRAM og antall Fieldbus Memory Management Units FMMUs, avhengig av variasjonen Forskjellige prosessdata grensesnitt PDI for ekstern tilgang fra programkontrolleren til applikasjonsminne er tilgjengelig. 32-bits parallelle IO-grensesnittet er egnet for tilkobling av opptil 32 digitale innganger og utganger, men også for enkle sensorer eller aktuatorer for hvilke 32 databiter er tilstrekkelige og ingen programstyring er nødvendig. Serial Peripheral Interface SPI er målrettet ved applikasjoner med små mengder prosessdata, for eksempel analoge IO-enheter, kodere eller enkle stasjoner. Parallelt 8 16-bits Microcontroller Interface tilsvarer felles grensesnitt for feltbuskontrollere med integrert DPRAM. Det er spesielt egnet for komplekse noder med større mengder data. Suitable synkron busser for ulike mikrocontrollers har vært impl emented for FPGA og On-Chip variasjoner. Hardwarekonfigurasjonen lagres i et ikke-flyktig minne, for eksempel en EEPROM, slaveinformasjonsgrensesnittet SII, som inneholder informasjon om de grunnleggende enhetsfunksjonene, slik at master kan lese dette ved oppstart og bruk enheten selv om enhetens beskrivelsesfil ikke er tilgjengelig EtherCAT Slave Information ESI-filen som følger med enheten, er XML-basert og inneholder den fullstendige beskrivelsen av de tilgjengelige nettverksgjengelige egenskapene, for eksempel prosessdata og deres kartalternativer, den støttede postkassen protokoller inkludert valgfrie funksjoner, samt de støttede modusene for synkronisering Nettverkskonfigurasjonsverktøyet bruker denne informasjonen til nettverks - og frakoblingskonfigurasjon av nettverket. Ulike produsenter tilbyr evalueringssett for implementering av slaveapparater. Disse kittene inkluderer slaveapplikasjonsprogramvare i kildekoden, og noen ganger inkluderer også en test master.3 Conformance and Certification. Two viktige faktorer for ac ommuniceringsstandard for å lykkes er overensstemmelse og interoperabilitet I tillegg til å kreve en konformitetstest for hver enkelt implementering som støttes av det automatiserte EtherCAT Conformance Test Tool, tilbyr EtherCAT Technology Group en rekke aktiviteter for å sikre interoperabiliteten mellom EtherCAT-masterenheter, slaveapparater, og også EtherCAT Configuration Tool.3 1 Plug Fest. Når du prøver å teste om flere enheter er interoperable, er det en pragmatisk tilnærming til sammenkobling av enhetene. Med dette i betraktning holder ETG flere såkalte Plug Fests hvert år, med hver Plug Fest vanligvis spenner over to dager Under Plug Fests kommer master - og slaveapparatprodusenter sammen for å teste hvordan enhetene oppfører seg sammen, noe som forbedrer brukbarheten til enheter i feltet. ETG holder regelmessig Plug Fests i Europa, Nord-Amerika og Asia. .3 2 Conformance Test Tool CTT. EtherCAT Conformance Test Tool CTT gjør det mulig å automatisk teste en E therCAT slaveenhetens oppførsel CTT er et Windows-program som krever bare en standard Ethernet-port. Verktøyet sender EtherCAT-rammer til enheten under test DuT og mottar svarene. Et testcase er merket som bestått dersom svaret fra DuT-enheten tilsvarer det definerte svaret Testsakene er definert som XML-filer. Dette gjør det mulig å modifisere eller utvide testtilfeller uten å måtte endre det aktuelle testverktøyet. TWG Conformance er ansvarlig for å spesifisere og slippe de gjeldende gyldige test tilfellene. I tillegg til protokolltester, CTT undersøker også om verdiene i ESF-filen for EtherCAT Slave Information er gyldige. Endelig utfører CTT også enhetsspesifikke protokolltester, for eksempel for CiA402-stasjonsprofilen Alle teststegene og resultatene lagres i en testlogger, og kan analyseres eller lagres som en dokumentert verifisering for utgivelsen av enheten.3 3 Teknisk arbeidsgruppeoverensstemmelse. ETGs tekniske komité TC etablerte en teknisk arbeid Gruppe TWG Conformance, som bestemmer testprosedyrene, innholdet i testen og gjennomføringen av Conformance Test Tool. TWG Conformance utvider kontinuerlig testene og deres dybde. TWG Conformance etablerte også en interoperabilitetstestprosess, med hvilke enheter kan være tested in the context of an entire network.4 International Standardization. EtherCAT as well as Safety-over-EtherCAT are international IEC standards in IEC 61158 and IEC 61784 Not only the lower protocol layers are standardized, but also the application layer and device profiles, eg for drive technology In many countries EtherCAT also is a national standard, eg in most European countries, in China and Korea SEMI Semiconductor Equipment and Materials International accepted EtherCAT as communication standard E54 20 for the semiconductor industry The ETG Semiconductor Technical Working Group defines appropriate industry - specific device profiles and implementation guidelines The EtherC AT specification is available in English, Japanese, Korean and Chinese language. CANopen is a trademark of the CAN in Automation e V SERCOS interface is a trademark of the SERCOS International V. EtherCAT Multimedia. Watch the outstanding EtherCAT Functional Principle. EtherCAT Brochure.