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Windows EtherCAT Master von SYBERA

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Uploaded on Feb 13, 2012

EtherCAT Master Bibliothek
Mit dem PC basierenden EtherCAT Master für Windows und der X-Realtime Engine entfällt die Notwendigkeit einer separaten EtherCAT Controller-Hardware, da die Master Steuerung direkt vom PC aus mit Standard-Ethernet-Adaptern umgesetzt wird. Mit der X-Realtime Engine von SYBERA lässt sich eine handelsübliche Ethernet-Karte zum EtherCAT Master (PDF) aufrüsten. Die Basis bilden dabei der Sybera EtherCAT Master Protokoll Stack und die X-Realtime - Technologie. Die Software ist lauffähig unter Windows 7, 2000, XP und VISTA, und ermöglicht die Ansteuerung von EtherCat Slave -Teilnehmern (z.B. den EtherCAT Klemmen der Firma Beckhoff GmbH) in Echtzeit. Je nach PC-Hardware und Applikation sind Telegramm-Updatezeiten bis zu 50 μs realisierbar. Die physikalische Anbindung erfolgt über einen handelsüblichen INTEL Pro oder eines REALTEK PCI oder eines entsprechenden PCMCIA oder PCIe Adapters.

EtherCAT Master Funktionalität
Neben zahlreichen erweiterten EtherCAT Funktionen für Distributed Clock, COE und State Management, ermöglicht das Bibliotheksystems auch ohne XML - Datei die EtherCAT - Geräte zu betreiben. Mit dem integrierten Stationsmanagement des EtherCAT Master (PDF) können die Geräte fast vollständig implizit verwaltet und betrieben, oder aber jeder einzelne Funktionsschritt (FMMU, SYNCMAN, PDO, STATE ...) gezielt gesteuert werden. Zusätzlich hat SYBERA die umfassende Test-Software ECATVERIFY entwickelt, welche es dem Entwickler ermöglich, EtherCAT - Geräte ohne Programmierung zu testen und die Parametrierung zu definieren. Der Entwickler wird hierbei interaktiv durch die einzelnen Funktionsgruppen und Zustände geführt. Alle Information werden dabei ausführlich visualisiert.

EtherCAT Master Technologie
Hierbei wird nicht nur das Senden und Empfangen von industrietauglichen Ethernet-Protokollen nach der EtherCAT - Spezifikation der EtherCAT - Technology - Group (ETG) in Echtzeit realisiert. Die Schnittstelle ermöglicht zudem die funktionale Bearbeitung der EtherCAT Telegramme in einer separaten Echtzeit - Task. Das System basiert auf 4 Echtzeit - Tasks, zum Senden und Empfangen von Ethernet - Frames, und funktionale Bearbeitung. Über eine STATE - Machine werden die Tasks funktional synchronisiert. Eine Echtzeit - Fehlertask erkennt Frame-Fehler und Hardware-Latenzen. Es wird überprüft ob zu einem gesendeten Telegramm eine Antwort empfangen wurde (Timeout), ob der Working Counter des Antworttelegramms 0 ist und ob die Index-Felder der Sende- und Empfangs-Telegramme übereinstimmen. Darüber hinaus kann ein Notfall-Telegramm hinterlegt werden, welches im Fehlerfall von der Error - Task gesendet wird. Mit einem Frame-Filter werden die EtherCAT - Telegramme vom Ethernet-Frame in Echtzeit separiert und an einen Telegramm - Stack übertragen. Der Entwickler hat hierbei die Möglichkeit, die funktionale Bearbeitung (Realtime Level2) in einer Echtzeit - Task auf System- oder auf Applikationsebene umzusetzen. SYBERA setzt bei der EtherCAT Master Bibliothek das Verfahren „Dynamic Jitter Compensation" mit aktiver und passiver Rückkopplung ein. Obwohl die X-Realtime Engine von SYBERA mit einen geringen maximalen Jitter von ca. 15 µsec auskommt (je nach Hardware Plattform), ergibt sich systembedingt im Sampling Betrieb ein additiver Jitter. Für die unsynchronisierte Kommunikation mit Industrial Ethernet Komponenten ist dieser in aller Regel zu vernachlässigen. Um jedoch die Ansteuerung und Synchronisierung von Drive-Controllern zu realisieren, war die Reduzierung des additiven Jitters, sowie des dynamischen Drifts in den EtherCAT Master (PDF) Bibliotheken zwingend erforderlich.

EtherCAT Master Life
SYBERA bietet die einzigartige Gelegenheit, die Feldbussysteme EtherCAT und ProfiNET direkt im Echtzeit-Simulator in Holzgerlingen zu erleben. Der Simulator vereint digitale und analoge Sensorik und Aktorik in einer komplexen Pneumatiksteuerung. Eine Fahrgastzelle kann mit Hub-, Roll-, Nick- und Drehbewegungen gesteuert werden. Die an die EtherCAT - Klemmen angeschlossenen Geräte umfassen Laserdistanzsensoren, induktive Sensoren, Drucksensoren, Inkrementalgeber, Regelventile und Wegeventile -- spiegeln somit das bekannte Umfeld der Steuerungstechnik wider. Der Fahrgast hat die Möglichkeit, die Parameter selbst zu verändern und somit Wiederholgenauigkeit und Jitter der Steuerung zu beeinflussen. Der Echtzeit-Simulator hilft allen Interessenten, die Feldbussysteme EtherCAT und ProfiNET für die Praxis besser einschätzen zu können.

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