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EtherCAT
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EtherCAT
5.1
EtherCAT Funktionsprinzip
Dieses Zusatz-Handbuch beschreibt den erweiterten Funktionsumfang des AX2000 mit EtherCAT Interface
AX2090-B110. Die Grundfunktionalitäten sowie allgemeine Hinweise zu Installation und Inbetriebnahme sind
im AX2000 Handbuch beschrieben.
Mit der EtherCAT Technologie werden diese prinzipiellen Begrenzungen anderer Ethernet Lösungen
überwunden: Das Ethernet Paket wird nicht mehr in jeder Anschaltung zunächst empfangen, dann
interpretiert und die Prozessdaten weiterkopiert. Die EtherCAT Slave-Geräte entnehmen die für sie
bestimmten Daten, während das Telegramm das Gerät durchläuft. Ebenso werden Eingangsdaten im
Durchlauf in das Telegramm eingefügt (siehe Bild). Die Telegramme werden dabei nur wenige
Nanosekunden verzögert. Da ein Ethernet Frame sowohl in Sende- als auch in Empfangsrichtung die Daten
vieler Teilnehmer erreicht, steigt die Nutzdatenrate auf über 90% an. Dabei werden die Voll-Duplex
Eigenschaften von 100BaseTx vollständig ausgenutzt, so dass effektive Datenraten von > 100 Mbit/s (>90%
von 2 x 100 Mbit/s) erreichbar sind.
Abb. 2: Prozessdaten werden in Telegramm eingefügt
5.2
EtherCAT als Antriebsbus
Bei der Entwicklung von EtherCAT stand von Anfang an die kombinierte Einsatzfähigkeit für Antriebstechnik
und schnelle I/O-Signale im Vordergrund. Kurze Zykluszeiten und hohe Synchronität, wie sie für über den
Bus geschlossene Regelkreise benötigt werden, lassen sich in bisherigen Systemen nur mit speziellen
"Antriebsbussen", wie z.B. CANopen, realisieren.
Spezielle Anforderungen aus der Antriebstechnik
• Zykluszeit
• Synchronität
• Gleichzeitigkeit
Typische Werte für benötigte Zykluszeiten liegen zwischen 1 und 4 ms bei zyklischer Lagevorgabe mit
Lageregelung im Antrieb. Als ausreichende Anforderung an die Synchronität wird in der Antriebstechnik
häufig eine Mikrosekunde angegeben Während die Synchronität den zeitlichen Jitter der Abarbeitung der
Funktionen in den beteiligten Teilnehmern (Antriebe und Steuerung) angibt, definiert die Gleichzeitigkeit das
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Version: 2.2
AX2000-B110
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