Grundlagen zur Funktion
Auslieferungszustand
Bei der Erstinbetriebnahme der EL2262 sind keine besonderen Einstellungen erforderlich. Die EL2262 arbeitet als normale 2 kanalige digitale Ausgangsklemme.
 | XML Device Description Sollte in Ihrem System die XML-Beschreibung der EL2262 nicht vorliegen, können Sie die entsprechende aktuellste XML-Datei im Download-Bereich auf der Beckhoff Website herunterladen (http://www.beckhoff.de/german/default.htm?download/elconfg.htm) und entsprechend der Installationsanweisungen installieren. |
Funktionsweise
Die EL2262 ist eine digitale Ausgangklemme mit 2 Kanälen. In der EL2262 sorgt der ESC (EtherCAT Slave Controller) für die Datenübertragung auf den EtherCAT Feldbus und unterstützt die Distributed Clocks. Damit kann der ESC zyklisch in hochgenau äquidistanten Abständen die Ausgänge der EL2262 schalten. Gibt der EtherCAT Frame die Daten an die EL2262 ab, kann ein ganzer Satz Prozessdaten verarbeitet werden. Die zeitliche Auflösung der Ausgänge kann deutlich schneller erfolgen als der Feldbuszyklus und wird deshalb Oversampling genannt.
Distributed Clock
Für das Oversampling ist ein Taktgeber in der Klemme nötig, der die einzelnen Ausgabemuster auslöst. Dazu wird die lokale Uhr in der Klemme genutzt, genannt Distributed Clock.
Die Distributed Clock stellt eine lokale Uhr im ESC dar mit den Eigenschaften:
Einheit 1 ns
Nullpunkt 1.1.2000 00:00
Umfang 64 Bit (ausreichend für die nächsten 584 Jahre); manche EtherCAT-Slaves unterstützen jedoch nur einen Umfang von 32 Bit, d.h. nach ca. 4,2 Sekunden läuft die Variable über.
Diese lokale Uhr wird vom EtherCAT Master automatisch mit der Master Clock im EtherCAT Bus mit einer Genauigkeit < 100 ns synchronisiert.
In der EL2262 ist nur ein Umfang von 32 Bit realisiert.
| EtherCAT und Distributed Clocks Auf der Beckhoff Website können Sie eine grundlegende Einführung in das Thema EtherCAT und Distributed Clocks herunterladen: die "Systembeschreibung Distributed Clocks". |
Beispiel:
Der Feldbus/EtherCAT Master wird mit 1 ms Zykluszeit betrieben weil z.B. die übergeordnete SPS mit 1 ms Zykluszeit betrieben wird. Damit wird alle 1 ms ein EtherCAT-Frame zur Übergabe der Prozessdaten an die EL2262 geschickt. Im ESC wird deshalb durch die lokale Uhr in der Klemme alle 1 ms (1 kHz) ein Interrupt ausgelöst, um die Prozessdaten des übergebenen EtherCAT-Frame auszulesen. Dieser erste Interrupt wird SYNC1 genannt.
Die EL2262 sei im TwinCAT Systemmanager auf ein Oversampling n = 1000 eingestellt, s. Abb. Auswahldialog Oversamplingfaktoren der EL2262 im TwinCAT SystemManager, Karteireiter "DC". Dadurch generiert der ESC in der Klemme einen zweiten Interrupt mit einer n-fach höheren Frequenz, hier also 1 MHz oder 1 µs Periode. Dieser Interrupt wird SYNC0 genannt. Bei jedem SYNC0-Signal wird ein neues Bit aus dem aktuellen Datensatz je Kanal gelesen und an die Leistungsstufe ausgeben.
Durch die Generierung des SYNC0-Pulses aus der lokalen synchronisierten Uhr im Distributed Clocks Verbund ist gewährleistet, dass die Ausgabe der Ausgangswerte in zeitlich hochkonstant gleichen Abständen mit der Periode des SYNC1-Pulses erfolgt.
Der Oversamplingfaktor der EL2262 ist von 1 bis 1000 in vorgegebenen Werten einstellbar.
Es ist zu beachten, dass sich die Ausprägung des Prozessabbildes der EL2262 je nach Oversamplingfaktor ändert, siehe Beschreibung der Prozessdaten.
| Oversamplingfaktor Bei der Berechnung des SYNC0 aus dem SYNC1-Puls durch die manuelle Vorgabe eines Oversamplingfaktors ist darauf zu achten, dass für SYNC0 nur ganzzahlige Werte im Nanosekundenabstand berechnet werden. Beispiel: 187.500 µs ist zulässig, 333.3̅ µs nicht ! |
Die EL2262 unterstützt eine max. Ausgabefrequenz von 500 kHz bzw. 1 MSamples/sek und erreicht damit eine Abstufung der Schaltflanken bis zu 1 µs. Aus elektrodynamischen Gründen wird bis inkl. Hardwarestand 05 eine max. Ausgabefrequenz von 100 kHz empfohlen