Zeitbezogene Zusammenarbeit mit anderen Klemmen

Die Prozessdatenausgabe des DAC (Digital/Analog/Konverter) in der EL47xx wird durch einen Interrupt ausgelöst, der von der lokalen Uhr in der Klemme generiert wird. Alle lokalen Uhren in den unterstützenden EtherCAT-Slaves sind synchronisiert. Dadurch ist es möglich, EtherCAT-Slaves (hier: Klemmen) unabhängig von ihrer jeweiligen Entfernung untereinander gleichzeitig ihre Messwerte erfassen bzw. Ausgabewerte ausgeben zu lassen (gleichzeitige Interrupterzeugung). Diese Gleichzeitigkeit liegt im Rahmen der Distributed-Clocks-Genauigkeit von < 100 ns.

Beispiel:

Abstimmung zweier EL4732 untereinander:

Der EtherCAT Master wie z. B. Beckhoff TwinCAT konfiguriert beide EL4732 so, dass ihre SYNC1 zum gleichen Zeitpunkt auftreten. Annahme: die EtherCAT-Buszykluszeit beträgt 500 µs. Somit wird der SYNC1 in allen EL4732 alle 500 µs ausgelöst. Wenn beide Klemmen mit einem übereinstimmenden Oversamplingfaktor (z. B. 20) arbeiten, wird auch der mit dem SYNC1 korrelierende SYNC0-Puls in allen EL4732 zur gleichen Zeit auftreten, hier also alle 25 µs.

Werden in den eingesetzten EL4732 verschiedene Oversamplingfaktoren verwendet, treten deren SYNC0-Pulse nicht mehr gleichzeitig auf. Der übergeordnete SYNC1-Puls bleibt bestehen.

Wird im TwinCAT System Manager (Karteireiter "DC", "Advanced Settings") bei einer EL4732 für den SYNC0-Puls ein Wert bei "Shift Time (µs)" eingetragen, wird die so manipulierte EL4732 ihre Ausgabe um den eingestellten Wert früher oder später starten.

Beispiel:

Mit einer Oversampling Eingangsklemme EL3702 wird eine analoges Signal auf 1 Kanal mit einem Oversamplingfaktor von n = 100 und einer Buszykluszeit von 1 ms abgetastet. Die Auflösung der Samples beträgt also 10 µs. Dieses Signal soll entsprechend auf einer EL4732 mit gleichen Einstellungen ausgegeben werden. Dabei soll die Ausgabe der Samples in der EL4732 um einen exakt definierten Betrag später erfolgen. Dabei ist zu beachten:

• die EL4732 gehört der Gruppe der Ausgabe-Slaves an und verfügt damit im SYNC1 Puls über die Standard Shift Time (siehe Beckhoff System Manager --> Gerät EtherCAT --> Reiter EtherCAT --> Erweiterte Einstellungen --> Distributed Clocks --> Shift Time).
• die EL3702 gehört der Gruppe der Eingangsklemmen an und weist damit standardmäßig einen etwas vorverlegten SYNC1-Puls auf. Diese Vorverlegung ist von mehreren Parametern abhängig, siehe dazu die „Systembeschreibung Distributed Clocks". Einstellung ebenfalls unter Beckhoff System Manager --> Gerät EtherCAT --> Reiter EtherCAT --> Erweiterte Einstellungen --> Distributed Clocks --> Shift Time.
  Einstellungen an dieser "Input Shift Time" betreffen alle Eingangsklemmen.
• Die betroffene EL4732 allein (genauso wie die EL3702) kann in ihrer Shift Time noch im System Manager zusätzlich zeitlich verschoben werden (Karteireiter "DC", "Advanced Settings", "SYNC0", "User Defined"). Wird für den SYNC0-Puls dieser Klemme eine Shift Time von 5 µs zusätzlich manuell eingetragen, wird jede Ausgabe um 5 µs nach allen anderen (global eingestellten) Ausgabeklemmen erfolgen.

Synchronisation und Bereitstellung der Prozessdaten Der SYNC1-Puls wird aus dem SYNC0-Puls abgeleitet. Bitte beachten Sie, dass Manipulationen am SYNC0 ggf. Einfluss auf die rechtzeitige Bereitstellung der Prozessdaten für den EtherCAT-Frame haben kann, da dies vom SYNC1-Puls gesteuert wird!

Die konkrete Anwendung dieser Funktionen mit dem Beckhoff TwinCAT System Manager wird im Kapitel Prozessdaten und Konfiguration beschrieben.

SYNC0 und SYNC1 Impuls mit mehreren EtherCAT Slaves Dieses Vorgehen der Abstimmung der SYNC0 bzw. SYNC1-Pulse mehrerer EtherCAT-Slaves ist nicht auf die EL4732 beschränkt. Alle EtherCAT-Slaves, die die Distributed-Clocks-Funktion unterstützen, können so relativ frei untereinander in zeitlichen Bezug gesetzt werden.