EtherCAT TCP/IP, CoE, EoE, FoE

TCP/IP in vergleich zu USB Auf beiden läuft die Elmo Interpreter Sprache Kabel kann bis zu 100m lang sein Differentielles Kabel, EMV stabil Ethernet ist in vergleich zu USB, fast immer, Geschirmt. Minimal langsamer Galvanisch getrennt Broadcasting möglich (mehrere Achse auf einmal Kommandieren) Treiberlos

TCP/IP Sternstruktur Fällt ein Regler aus bleibt Netzwerk bestehen DHCP möglich Keine Echtzeit Vergleichbar mit USB

TCP/IP Integration Vorbereiten des Regler für Ethernet Kabel in die EtherCAT IN Buchse Stecken EAS aufmachen und in einen Terminal AA[n] Befehle eingeben EAS beenden und Regler neustarten

TCP/IP Grundregel Kommunikation wie Binary Interpreter Kommunikation findet immer auf Port 5001 statt Jeder Befehl wird mit den gleichen Befehl bestätigt P X ; 0x50 0x58 0x3B P X ; 3 7 8 9 0x50 0x58 0x3B 0x33 0x37 0x30 0x38 0x39

TCP/IP Terminal Kleines Tool um sich den Datenverkehr sich anzuschauen X ; 0x50 0x58 0x3B P X ; 3 7 8 9 0x50 0x58 0x3B 0x33 0x37 0x30 0x38 0x39

TCP/IP Integration Datenbeispiel in C++ Leichte Integration Für jede Hochsprache gibt es einen TCP/IP Socket Keine Low-Level Programmierung addr.sin_family=AF_INET; addr.sin_port=htons(5001); addr.sin_addr.s_addr=inet_addr(ipaddr); strcpy(buf,"vr;"); rc=sendto (s,buf,strlen(buf),0,(SOCKADDR*)&addr,sizeof(SOCKADDR_IN));

EtherCAT

EtherCAT Veröffentlichung 2003 EtherCAT ist ein von der Firma Beckhoff initiiertes Echtzeit-Ethernet exakte Synchronisierung (≤ 1 µs) Bis zu 65535 Teilnehmer maximal 100 m zwischen zwei Teilnehmern XML Beschreibung für jeden Teilnehmer EtherCAT Conformance Test prüft offiziell die Konformität

EtherCAT Master TwinCAT Gold Maestro SOEM, Simple Open EtherCAT Master Kithara Sybera EtherLAB Acontis Fazit: Hardware sowie Software eines EtherCAT Masters sind sehr anspruchsvoll.

EtherCAT Slave Bei erfolgreichem Conformance Test stellt die ETG ein Zertifikat aus, welches die Konformität bestätigt

EtherCAT Hardware ET1100 EtherCAT Status LED State-Maschine, INIT, PREOP, OP Invaild hardware configuration Watchdog

EtherCAT Protokolle Überbegriff für verschiedene Protokolle Protokolle CoE CAN application protocol over EtherCAT, Echtzeitfähig SoE Servodrive-Profile over EtherCAT, Sercos, Echtzeitfähig EoE Ethernet over EtherCAT FoE File Access over EtherCAT FSoE Safety over EtherCAT AoE Automation Device Protocol over EtherCAT

XML Weiterentwicklung der *.EDS Datei von CAN Vereinfacht erheblich die Integration von Fremdgeräten Firmware und XML Version müssen immer zusammenpassen

EtherCAT EtherCAT hat eine Linienstruktur Keine Switches Jeder Slave ist Empfänger und Sender Adressierung nach Reihenfolge

EtherCAT EtherCAT Bandbreitennutzung Ethernet Frame: ≥ 84 Bytes EtherCAT: Nutzdaten 80…97%

CoE Nur von der Steuerung zum EtherCAT Basiert auf CANopen DS402

CoE Neue Modis 0x6060 Reserved Profile position mode 1 Profile position mode 1 Velocity (not supported) 2 Profiled velocity mode 3 Torque profiled mode 4 5 Homing mode 6 Interpolated position mode 7 Cyclic Synchronous Position Mode 8 Cyclic Synchronous Velocity Mode 9 Cyclic Synchronous Torque Mode 10

CoE Cyclic Synchronous Position Mode Direktes schreiben der neuen Zielposition in den Regelkreis des Reglers Beispiel: 50µsec (Cur), 100µsec (Vel&Pos) EtherCAT Zykluszeit: 1msec

CoE verbesserte State-Maschine State- Maschine basiert auf der vom CANopen Minimale Änderungen

Datenpacket Mit Tools wie Wireshark, kann man sich den Inhalt anschauen

CoE Datenpacket Als Beispiel hier ein „simpler“ SDO Request der IST- Position ECAT Master 01 01 05 01 00 00, keine Ziel adresse da Ring Netzwerkkarte 02 01 05 0a 98 0000 01 01 05 01 00 00 02 01 05 0a 98 f9 88 a4 29 10 ........ ......). 0010 04 90 ef 03 00 19 10 c0 00 00 0a 00 00 00 00 13 ........ ........ 0020 00 30 43 64 60 00 da 1d 08 00 01 00 04 00 ef 03 .0Cd`... ........ 0030 8b 19 01 40 00 00 00 01 00 00 00 00 ...@.... ....

Datenpacket Beispiel 0x6064, Ist Position, 0x000b853a = 755002 0x60FD, digitale Eingänge 0x6041, hat den Wert 0x0237 1 Ready to switch on (rtso) Switched on (so) Operation enabled oe) Fault (f) Voltage enabled (ve) Quick stop (qs) Switch on disabled (sod) Warning (w) Manufacturer specific (ms) Remote (rm)

EoE Fällt ein Regler aus dann ist der Bus aus. Regler erhalten eine Virtuelle IP für Ethernet Primär für Diagnostik und Parameterdownload

EoE Beispiel 0000 ff ff ff ff ff ff 00 00 00 00 00 00 88 a4 98 10 ........ ........ 0010 04 d6 e9 03 00 19 8c 00 00 00 50 00 00 00 00 32 ........ ..P....2 0020 00 01 c0 a0 00 e0 4c 68 1b 04 10 18 9e ff 00 00 ......Lh ........ 0030 08 00 45 00 00 3e 00 17 00 00 80 11 b7 77 c0 04 ..E..>.. .....w.. 0040 01 3a c0 04 01 de 13 89 13 89 00 2a fd ca 56 52 .:...... ...*..VR 0050 3b 57 68 69 73 74 6c 65 20 30 31 2e 30 31 2e 30 ;Whistle 01.01.0 0060 34 2e 38 32 20 32 35 4d 61 72 32 30 31 32 47 3b 4.82 25M ar2012G; 0070 a1 b0 1b ff 6e 3c 22 c1 68 aa c6 ab 29 1e 41 af ....n<". h...).A. 0080 8f 97 17 b0 e9 f3 5f e2 55 92 80 63 cc 06 b7 10 ......_. U..c.... 0090 51 8b 6c e4 38 d6 ce 4e b8 34 7e 2a 16 1b e6 20 Q.l.8..N .4~*... 00a0 ef f3 c1 be c9 00 00 00 01 01 05 10 00 00 80 00 ........ ........ 00b0 20 f1 2c 53 97 0e 00 00 .,S....

FoE Nur für Firmware updates 26

Fragen?

Fertig! Vielen Dank!