Distributed Clocks (DC)
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Die Box unterstützt die Distributed-Clocks-Funktionalität. Damit die Box den aktuellen Zählerstand rechtzeitig vor Ankunft des abfragenden EtherCAT-Datagrams in den vorgesehenen Prozessdaten bereitstellen kann, muss in der Box ein entsprechendes Signal zyklisch generiert werden. Dieses Signal kann in der Box durch zwei Ereignisse ausgelöst werden: Den SyncManager (SM) und die Distributed Clock (DC). In der Betriebsartenwahl (s. Abb. Karteireiter DC (Distributed Clocks)) stehen zur Auswahl
- SM-synchron
Das SyncManager-Ereignis tritt ein, wenn ein EtherCAT-Frame Prozessdaten mit der Box erfolgreich austauscht. Frame-getriggert wird so zyklisch der aktuelle Zählerstand ermittelt, allerdings mit dem geringen zeitlichen Jitter des Ethernet-Frames. - DC-synchron
In der Betriebsart DC wird die Zählerstandermittlung zyklisch konstant durch die integrierte DC-Einheit ausgelöst, standardmäßig im Gleichtakt mit dem Buszyklus. Durch die gleichmäßigere Abfrage kann z. B. ein übergeordneter Regelalgorithmus mit qualitativ höherwertigen Positionsdaten versorgt werden.
Der Auslöser für die Zählerstandermittlung ist das SYNC0-Signal.
Beim Einschalten der Betriebsart DC-Synchron werden Einstellungen von TwinCAT gewählt, die einen zuverlässigen Betrieb der Box mit aktuellen Positionsdaten gewährleisten. Das bedeutet, die Ermittlung des aktuellen Zählerstandes wird in hochkonstanten Abständen und rechtzeitig - also mit genügend Sicherheitspuffer - vor dem abholenden EtherCAT-Datagram durch das SYNC0-Signal gestartet.
Das SYNC0-Signal kann bei Bedarf in entsprechenden Dialogen auf der Zeitachse nach rechts/spät bzw. links/früh durch Angabe einer User defined Shift Time verschoben (geshiftet) werden, s. Abb. Erweiterte Einstellungen Distributed Clock (DC).
- Durch ein Shiften nach rechts (positiver Shift-Wert) erfolgt die Abfrage des Zählerstandes später - damit wird der Positionswert aktueller, relativ gesehen von der SPS aus. Allerdings steigt damit das Risiko, dass die Positionsermittlung bis zur Ankunft des EtherCAT-Frames nicht rechtzeitig beendet wurde und in diesem Zyklus ein aktueller Positionswert fehlt.
- Durch ein Shiften nach links (negativer Shift-Wert) erfolgt die Abfrage des Zählerstandes früher - damit werden die Positionswerte älter, jedoch wird der Sicherheitspuffer vor Ankunft des EtherCAT-Datagrams erhöht. Diese Einstellung kann auf Systemen mit hohem Echtzeit-Jitter nützlich sein, wenn zur Steuerung z. B. keine Industrie-PC von Beckhoff verwendet werden.
Hinweis | |
Beschädigung der Geräte möglich Die hier aufgeführten Hinweise und Erläuterungen sollten mit Bedacht angewendet werden! |
Default-Einstellung
Das zyklische Lesen der Eingänge wird durch den SYNC0-Puls (Interrupt) der DC in der EtherCAT Box ausgelöst. Standardmäßig wird die Einlese-Zykluszeit Sync Unit Zyklus vom EtherCAT-Master auf die verwendete SPS-Zykluszeit und damit auf die EtherCAT-Zykluszeit gesetzt. Siehe Abb. Erweiterte Einstellungen Distributed Clock (DC): 4000 µs = 4 ms da sich TwinCAT im Config-Modus befindet.
DC-Einstellungen
SYNC0
Sync Unit Zyklus: Vielfaches der Buszykluszeit. In diesem Abstand (in µs) wird der Zählerstand periodisch ermittelt.
Anwenderdefiniert
Beliebige Zahl bis 232 ns ≈ 4,3 sek. Kommawerte sind möglich.
Shift Time
MIt der Shift Time kann der SYNC0-Puls dieser EtherCAT Box gegenüber anderen EtherCAT-Geräten bzw. dem globalen SYNC-Puls in ns-Schritten verschoben werden. Sollen die Eingänge mehrerer EtherCAT-Geräte gleichzeitig gelesen werden, muss hier derselbe Wert eingetragen werden.
Based on Input Reference
Bei Aktivierung dieser Option wird zum klemmenlokalen konfigurierbaren SYNC0-Shift (User defined) ein weiterer Input Shift dazu addiert. Dieser Wert wird vom EtherCAT Master berechnet und zur Verfügung gestellt (SysMan/Gerät EtherCAT/Reiter EtherCAT/Erweiterte Einstellungen/Distributed Clocks/Input Shift Time). Dadurch lesen alle Eingangsklemmen im System (EL1xxx, EL3xxx, EP1xxx, EP3xxx, EPP1xxx, EPP3xxx) möglichst kurz vor dem abholenden EtherCAT-Frame ihre Eingänge ein und liefern so möglichst „aktuelle“ Eingangsdaten an die Steuerung ab.
Enable SYNC0
Automatisch aktiviert in der Betriebsart DC-synchron.
SYNC1
Weiterer SYNC-Puls, abgeleitet aus SYNC0 oder der DC selbst.
DC-Einstellungen EtherCAT Master
In den erweiterten Einstellungen des EtherCAT Master können übergeordnete Parameter der Distributed Clocks verändert werden. Siehe dazu auch die grundlegende Einführung in das Thema EtherCAT und Distributed Clocks herunterladen: die Systembeschreibung Distributed Clocks.
