Einsatzfelder

Regelkreise über den Bus

Im Verbund mit schnellen Maschinensteuerungen lässt sich die überragende Performance von EtherCAT natürlich besonders gut darstellen. Es steht ein Bussystem zur Verfügung, das Zugriffsgeschwindigkeiten wie bei lokalen E/As bietet. Mit EtherCAT lässt sich nicht nur der Lageregelkreis, sondern auch der Geschwindigkeitsregelkreis oder gar der Stromregelkreis über den Bus schließen; kostengünstige Antriebsregler sind die Folge. EtherCAT bringt damit die Leistungsfähigkeit der schnellen PC-basierten Steuerungstechnik voll zur Geltung. Die IPCs werden dabei klein und kostengünstig, da auf Steckplätze verzichtet werden kann: Erweiterungskarten werden ebenfalls über EtherCAT angesprochen.

Doch EtherCAT eignet sich nicht nur für extrem schnelle Anwendungen. Da die Protokollbearbeitung komplett in Hardware erfolgt, stellt die Technologie nur geringe Anforderungen an die Master-Anschaltung: ein handelsüblicher Ethernet Controller genügt. Der Master muss lediglich zyklisch oder bei Bedarf EtherCAT-Frames abschicken – Mapping, Adressierung, Knotenüberwachung etc. erfolgt in den Slave-ASICs. Das Eingangs-Prozessabbild kommt vollständig sortiert und damit fertig aufbereitet für die Steuerungsapplikation im Master an. Bei einfachen zyklischen Applikationen bis 1486 Byte Prozessabbildgröße ist lediglich ein einziges Telegramm im Master zu bearbeiten – und das besteht fast ausschließlich aus den Prozessdaten. Größere Prozessabbilder werden auf mehrere Frames verteilt.

EtherCAT dürfte damit diejenige Feldbus-Technologie sein, die für die geringsten Anforderungen im Master sorgt.

EtherCAT statt PCI

Mit der fortschreitenden Verkleinerung der PC-Komponenten wird die Baugröße von Industrie-PCs zunehmend von der Anzahl der benötigten Steckplätze bestimmt. Die Bandbreite von Fast-Ethernet zusammen mit der Datenbreite der EtherCAT Kommunikations-Hardware (FMMU-Chip) ermöglicht hier, neue Wege zu gehen: klassisch im IPC vorgesehene Schnittstellen werden in intelligente Schnittstellenklemmen am EtherCAT ausgelagert. Über einen einzigen Ethernet-Port im PC können dann neben den dezentralen E/As, Achsen und Bediengeräten auch komplexe Systeme wie Feldbus-Master, schnelle serielle Schnittstellen, Gateways und andere Kommunikations-Interfaces angesprochen werden. Selbst weitere Ethernet-Geräte mit beliebigen Protokollvarianten lassen sich über dezentrale Switchport-Klemmen anschließen. Der zentrale IPC wird kleiner und damit kostengünstiger. Eine Ethernet-Schnittstelle genügt zu kompletten Kommunikation mit der Peripherie.

Feldbusgeräte (z.B. Profibus, CANopen, DeviceNet, AS-Interface etc.)
werden durch dezentrale Feldbus-Masterklemmen integriert.