EtherCAT
FAQ: EtherCAT
Ethernet for Control Automation Technology... jedná se o sběrnicový ethernet systém pro spojování a ovládání zařízení v reálném čase v automatizované výrobě a IoT. Byl standardizován IEC 61158 v rámci rodiny Fieldbus.
Řídícím prostředkem je master jednotka (zařízení, server, aplikace na PC). Protokol je optimalizovaný k přenosu řídích zpráv přímo s využitím ethernet rámců typu 0x88a4 dle IEEE 802.3. Může obsahovat několik dílčích zpráv, každou s jinou řídící informací. Sekvence zpráv je nezávislá na fyzickém doručení, adresovat lze libovolně i mimo pořadí, lze využít metod broadcastu a multicastu. Pokud je třeba spojit sítě mezi sebou, lze pro routovací účely EtherCAT protokol vložit do UDP datagramu.
Technologie je zaměřena na výkon a činnost v reálném čase, přenos po ethernet topologii není spojována s řídícími kontroléry slave jednotek, to mimo jiné umožňuje rychlý přenos zpráv kolem, např. řízení servomotoru lze ovládat s frekvencí do 1~30kHz. Šířka pásma je maximálně optimalizována tak, že žádný uzel nemusí generovat vlastní transportní rámec, zprávy se přenáší v krátkých cyklech v rámci několika rámců celou infrastrukturou propojených slave jednotek. Pro představu jde o jakýsi rychlý vláček jehož vagónky vezou zprávy a ty si slave jednotky při jízdě kolem vyzvedávají nebo naopak nakládají do volných míst.
Topologie není přísně sběrnicová a pokud to zařízení fyzicky umožňují, lze je spojovat do topologií jako strom, kruh nebo kombinace včetně záložních propojení. Maximální délka jednoho segmentu je stejná jako pro 100Base-TX Full duplex ethernet <100m. Nevylučuje se užití optických tras s využitím převodníků.
Pro časovou synchronizaci je možné aplikovat DC-distribuované hodiny, připojené k některé slave jednotce, které mohou redukovat zpoždění celého systému na hodnoty pod 1us. Díky této možnosti není vždy nutné na master jednotce provozovat přesný čas. Master jednotka však komunikaci v systému řídí a měřením zpoždění slave jednotek broadcast metodou upravuje offset registr pro optimální poskládání zpráv (do imaginárního vláčku).
Protokol trvale monitoruje chybovost zpráv a zároveň obsahuje opravné mechanismy, které zajistí přenos zpráv i při výskytu rušení na vedení (typické pro průmyslovou výrobu).
ISO referenční model EtherCAT ve srovnání s Ethernetem:
Aktuálně nabízíme slave jednotky pro ovládání IECS-1116-DI / DO se 16-ti IO vstupy a výstupy, s podporou DC řídícího času a v průmyslovém provedení:
