Prinzip
Die Beckhoff TwinCAT Kabelredundanz ist für die Kompensation beim Ausfall einer Kommunikations-Kabelstrecke im EtherCAT System konzipiert. Dazu wird eine Ringtopologie verwendet, die standardmäßig in beiden Richtungen betrieben wird. Wird der Ring an einer Stelle unterbrochen, werden dennoch beide Zweige erreicht.
Am EtherCAT Master IPC wird ein zweiter Netzwerkport für den Ringschluss verwendet. Sowohl zyklische als auch azyklische Frames werden gleichzeitig über beide Ports versendet und durchlaufen das System.
- Vom primären Port aus werden im störungsfreien Betrieb alle EtherCAT Slaves im Vorwärtsdurchlauf erreicht - sie werden also bearbeitet, da der EtherCAT Slave Controller (ESC) nur im Vorwärtsbetrieb durchlaufen wird.
- Vom sekundären Port aus werden im störungsfreien Betrieb alle EtherCAT Slaves im Rückwärtsdurchlauf erreicht - die Daten im "Redundanz" Frame werden also nicht verändert.
Am jeweils anderen Port kommen die ggf. veränderten EtherCAT-Frames an und werden vom EtherCAT Master wieder kombiniert. Tritt der Redundanzfall durch Kabelunterbrechung ein, ist es dann unerheblich ob ein EtherCAT Slave über den Primär- oder den Redundanzport erreicht wird.
Wenn durch den Redundanzfall (beschädigtes Kabel, beschädigter Stecker, elektromagnetische Störung) nicht zufällig beide Ethernet-Frames direkt getroffen werden, erfolgt der Redundanzbetrieb ruckfrei ohne verlorene Daten.
Das Supplement ist 1-Fehler-tolerant, ermöglicht also die unbeeinträchtigte Kommunikation zu den Slaves, wenn an einer Stelle eine Kabelunterbrechung vorliegt. Bei Wiederherstellen der Kommunikation wird auch die originäre Kommunikationsrichtung wiederhergestellt. Wird die Kommunikation an mehr als einer Stelle unterbrochen, müssen erst alle Verbindungen wiederhergestellt werden, bevor ein erneuter Fehler auftreten darf.
Auch ein Systemstart unter Redundanzbedingungen ist zulässig.
Prinzipbedingt ist eine geschlossene Ringtopologie am besten für den Kabelredundanzbetrieb geeignet. Je nach Betriebsbedingungen können auch andere als der letzte Anschlusspunkt für die Redundanzverbindung zur Steuerung verwendet werden, s. Abb. Sonderlösung Kabelredundanz.
Auf Grund des Synchronisierungsmechanismus für Distributed Clocks ist für eine Kombination von Kabelredundanz mit Distributed Clocks Slaves der PortMultiplier CU2508 einzusetzen.
 | Ausfall eines EtherCAT Slaves Soll das Supplement „Kabelredundanz“ auch dazu verwendet werden, um bei Ausfall eines EtherCAT-Teilnehmers (z. B. Koppler EK1100 oder Box EPxxxx) die Kommunikation zu allen verbliebenen Teilnehmern weiterhin zu ermöglichen, ist Folgendes zu beachten:
|