EtherCAT – Ultra high-speed for automation

Highlights

• Ethernet bis in die Klemme – vollständige Durchgängigkeit
• das Ethernet-Prozessinterface, skalierbar von 1 Bit bis 64 kByte
• die erste wirkliche Ethernet-Lösung für die Feldebene
• exaktes Timing und synchronisierbar

Performance

• 256 Digital-I/Os in 12 µs
• 1.000 Digital-I/Os in 30 µs
• 200 Analog-I/Os (16 Bit) in 50 µs, entspricht 20-kHz-Sampling-Rate
• 100 Servoachsen alle 100 µs
• 12.000 Digital-I/Os in 350 µs

Topologie

• Linien-, Baum- oder Sterntopologie
• bis zu 65.535 Teilnehmer
• Netzwerkausdehnung: nahezu unbeschränkt (> 500 km)
• Betrieb mit und ohne Switches
• kostengünstige Verkabelung: Industrial-Ethernet-Patchkabel (CAT 5)
• Übertragungsphysik: Twisted-Pair:
• Ethernet 100BASE-TX, bis 100 m zwischen 2 Teilnehmern
• alternativ: Lichtwellenleiter-Varianten 50 bis 2.000 m
• Hot-Connect/Disconnect von Bussegmenten

Adressraum

• netzwerkweites Prozessabbild: 4 Gigabyte
• Teilnehmerprozessabbild: 1 Bit bis 64 kByte
• Adresszuordnung: frei konfigurierbar
• Adresseinstellung Teilnehmer: automatisch per Software

Kostenvorteile

• kein Netzwerktuning mehr: niedrige Engineering-Kosten
• harte Echtzeit mit Software-Master: Verzicht auf Einsteckkarten
• keine aktiven Infrastruktur-Komponenten (Switche etc.) erforderlich
• Ethernet-Kabel- und Steckerkosten: niedriger als beim Feldbus
• EtherCAT bis in die I/O-Klemme: keine aufwendigen Buskoppler mehr
• niedrige Anschaltkosten dank hochintegrierter EtherCAT Slave Controller

Protokoll

• optimiertes Protokoll direkt im Ethernet-Frame
• vollständig in Hardware implementiert
• für Routing und Socket-Interface: UDP-Datagramm
• Verarbeitung im Durchlauf
• Distributed-Clock für präzise Synchronisation
• Time-Stamp-Data-Types für Auflösung im Nanosekundenbereich
• Oversampling-Data-Types für hochauflösende Messungen

Diagnose

• Bruchstellenerkennung
• ständige „Quality-of-Line“-Messung ermöglicht exakte Lokalisierung von Übertragungsstörungen
• Topology View

Schnittstellen

• Switchport-Klemme für Standard-Ethernet-Geräte
• Feldbusklemmen für Feldbusgeräte
• dezentrale serielle Schnittstellen
• Kommunikationsgateways
• Gateway zu anderen EtherCAT-Systemen

Offenheit

• vollständig Ethernet-kompatibel
• Betrieb an Switchen und Routern möglich
• auch Mischbetrieb mit anderen Protokollen
• Internettechnologien (Webserver, FTP etc.)
• kompatibel zum bestehenden Busklemmenprogramm
• Protokolloffenlegung
• EtherCAT ist IEC-, ISO- und SEMI-Standard.

EtherCAT Technology Group

• internationales Firmenkonsortium
• umfasst Anwender und Hersteller
• unterstützt Technologieentwicklung
• gewährleistet Interoperabilität
• Integration und Entwicklung von Geräteprofilen