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7 EtherCAT IO Schnittstelle
EtherCAT CoE
EtherCAT ist ein Ethernet-basiertes Feldbussystem, das von Beckhoff und der EtherCAT Technology Group
(ETG) entwickelt wurde. EtherCAT ist eine offene Technologie, die in den internationalen Normen IEC 61158
und IEC 61784 sowie in ISO 15745-4 standardisiert ist. EtherCAT kann dieselben Kommunikationsmechanis-
men bereitstellen, die CANopen kennt. Selbst das Netzwerkmanagement ist vergleichbar. Beispielsweise kann
EtherCAT auf Geräten implementiert werden, die zuvor mit CANopen mit minimalem Aufwand ausgestattet wur-
den. Große Teile der CANopen-Firmware sind wiederverwendbar. Die Objekte können optional erweitert wer-
den, um die größere Bandbreite von EtherCAT zu berücksichtigen.
Um eine benutzerfreundliche Schnittstelle für den Gerätebetrieb zu schaffen, haben die Organisationen ver-
schiedene Standards erstellt, in denen Folgendes definiert ist:
- Die Geräteklassen, die existieren (z. B. Klasse "Drehgeber", "Analogeingabemodul").
- Die Parameter, die jeder Vertreter einer solchen Klasse hat (obligatorische und optionale Elemente).
- Der Bereich, an dem diese Parameter gefunden werden sollen und der Mechanismus, mit dem sie geändert
werden können.
EtherCAT folgt hier dem sogenannten CoE-Standard: Can-Application-protocol-over-EtherCAT.
Die Prozessdatenobjekte (PDO) dienen zum schnellen und effizienten Austausch von Echtzeitdaten (z. B. E / A-
Daten, Soll- oder Istwerte). Im EtherCAT-Telegramm werden keine Objekte adressiert, sondern die Inhalte der
Prozessdaten werden direkt aus zuvor zugeordneten Parametern gesendet.
EtherCAT Installationshinweise
EtherCAT unterstützt nahezu jede Topologie, Linie, Baum oder Stern. Die aus den Feldbussen bekannte Bus-
oder Linienstruktur steht damit auch für Ethernet zur Verfügung. Besonders nützlich für die Systemverkabelung
ist die Kombination von Leitungen und Verbindungen oder Stichleitungen. Die erforderlichen Schnittstellen exis-
tieren an den Kopplern; Es sind keine zusätzlichen Ethernet-Switchs erforderlich. Natürlich kann auch die klas-
sische Switch-basierte Ethernet-Sterntopologie verwendet werden.
Die zulässige Leitungslänge zwischen zwei EtherCAT-Geräten darf 100 Meter nicht überschreiten. Dies resul-
tiert aus der Fast-Ethernet-Technologie, die vor allem aus Gründen der Signaldämpfung über die Leitungslänge
eine maximale Verbindungslänge von 5 + 90 + 5 m bei Leitungen mit entsprechenden Eigenschaften erlaubt.
Verwenden Sie für den Anschluss von EtherCAT-Geräten nur Ethernet-Verbindungen (Kabel + Stecker) min-
destens der Kategorie 5 (CAT5) gemäß EN 50173 oder ISO / IEC 11801. Für die Signalübertragung verwendet
EtherCAT vier Kabeladern.
EtherCAT verwendet unter Anderem RJ45-Stecker. Die Kontaktbelegung ist der Ethernet-Standard (ISO / IEC
8802-3) kompatibel.
EtherCAT Zugriffshandling
Die Ein- und Ausgangsdaten des Feldbus-Slaves werden als CANopen Process Data Objects (PDO) angezeigt.
Die von und zu einem EtherCAT-Gerät zyklisch übertragenen Prozessdaten (PDOs) sind die Nutzdaten. Der
EtherCAT-Master (PLC, Beckhoff TwinCAT) parametriert dazu in der Anlaufphase jeden EtherCAT-Slave. Es
spezifiziert die Prozessdaten (Größe in Bits / Bytes, Datenquelle, Übertragungsart) vom oder zum Slave-Gerät.
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UHC-126-U
20.03.2023
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