Področno vodilo EtherCAT: Ethernet v realnem času

EtherCAT (Ethernet for Control Automation Technology) je področno vodilo, ki temelji na Ethernet tehnologiji in je namenjeno za uporabo v avtomatizaciji. Odlikuje ga visoka zmogljivost, prilagodljivost ter dostopnost.

Razvoj EtherCAT-a

Podjetje Beckhoff je leta 2003 predstavilo vodilo EtherCAT in istega leta ustanovilo tudi EtherCAT Technology Group (ETG), ki skrbi za razvoj EtherCAT-a ter njegovo odprtost ter dostopnost. Podatek, ki priča o razširjenosti EtherCAT tehnologije, je število članov skupine ETG, ki znaša že prek 3800 članov (julij 2016).

Razvoju EtherCAT-a so botrovale omejitve takratnih industrijskih področnih vodil, ki niso sledila hitremu razvoju industrije ter PC krmilne tehnologije, ki jo uporablja tudi podjetje Beckhoff. Omenjena vodila so bila prepočasna in niso omogočala polne izkoriščenosti sistemov s hitrimi procesorji.

Ethernet

Ethernet je fleksibilen in uveljavljen mrežni protokol, ki omogoča hiter prenos podatkov med dvema napravama. Tehnologija je bila v osnovi razvita za uporabo v pisarniškem okolju z namenom prenosa datotek ter tiskanja, podatki v obliki Ethernet paketov pa se prenašajo na zahtevo. Ta princip delovanja se razlikuje od potreb v avtomatizaciji, kjer se morajo podatki prenašati ciklično v realnem času med večjim številom naprav. Nekateri industrijski komunikacijski protokoli, ki temeljijo na Ethernetu, poizkušajo odpraviti te omejitve z uporabo različnih tehnologij, kot so onemogočanje CSMA/CD protokola, uporaba t.i. »time slicing« in »polling« tehnologij ali uporaba namenskih mrežnih stikal, ki pošiljajo Ethernet pakete v kontroliranih časovnih intervalih. Problem se pojavi pri izkoriščenosti pasovne širine, saj je potrebno vsaki napravi posebej poslati celoten Ethernet paket tudi v primeru zelo majhne količine podatkov. Izkoriščenost povezave je v tem primeru zgolj nekaj procentov.

EtherCAT – princip delovanja

EtherCAT uporablja drugačen pristop: master naprava pošlje Ethernet paket, ki potuje skozi slave naprave. Med potovanjem paketa skozi ESC (EtherCAT Slave Controller) v slave napravi se podatki v paketu sproti berejo in pišejo. Zakasnitev prenosa pri tej metodi traja le nekaj nanosekund. Vsaka naprava generira nov fizični signal, kar se odraža v kvalitetnem signalu po celotni liniji. Ko paket doseže zadnjo napravo, se po nasprotni parici (ali po drugi povezavi) vrne nazaj v master in s tem ne ovira naslednjega paketa. EtherCAT vedno tvori krožno strukturo povezave ne glede na izbrano topologijo.

Ta metoda omogoča izkoristek pasovne širine povezave od 80 % do 97 %.

www.beckhoff.si

Več o članku si preberite v PDF reviji!

Sorodni članki

Zadnji članki

Plastožer – naprava za drobljenje pločevink in plastike

V petek, 5. 5. 2023 se je odvilo finale že 10. Junior Achivement nacionalno tekmovanje programa Moje podjetje, ki so ga izvedli na na Gospodarski zbornici Slovenije.

MIEL OMRON na sejmu MIS’23

MIEL OMRON na sejmu MIS'23

Svet mehatronike 42

v industriji so materiali različnih izdelkov zelo pomembni. Pomembno je, da je nek material trden, žilav – seveda odvisno od uporabe. Pri nekaterih primerih uporabe pa je pomembno, da je material tudi elastičen in da se po obremenitvi vrne v svoj položaj. Tako so japonski znanstveniki naredili nov material - leguro na osnovi bakra, ki ima elastično obremenitev večjo od 4,3%. Tak material bi lahko prišel prav v proizvodnji naprav za športnike, v medicinskih napravah ter verjetno še kje drugje.

Želite biti na tekočem z najnovejšimi novicami?

Radi bi vas slišali! Prosimo, izpolnite svoje podatke in ostali bomo v stiku. Tako preprosto je!