Interne Und Externe Ethercat Synchronisierung; Abb. 9 Einfache I/O-Topologie; Anforderung 1 + 2: Synchronisierung - Beckhoff EL6692 Dokumentation

Produktübersicht
2.3

Interne und externe EtherCAT Synchronisierung

In einer Maschinensteuerung mit verteilten Komponenten (I/O, Antrieben, div. Mastern) kann es zweckmäßig
sein, dass die Komponenten in engem zeitlichen Bezug zueinander arbeiten. In den Komponenten muss
also lokal eine "Uhrzeit" vorhanden sein, auf die die Komponente (z. B. eine I/O-Klemme) jederzeit Zugriff
hat.
Solche Anforderungen können sein:
1. Mehrere Ausgänge in einer Steuerung müssen gleichzeitig gesetzt werden, unabhängig davon wann
die betreffende Station die Ausgangsdaten bekommt.
2. Antriebe/Achsen in einer Steuerung müssen synchron ihre Achsposition einlesen, unabhängig von der
Topologie oder Zykluszeit.
Beide Anforderungen bedeuten, dass ein Synchronisierungsmechanismus zwischen den lokalen Uhr-
zeiten der Komponenten einer Steuerung besteht.
3. Wenn Eingänge auf die Steuerung einwirken, muss die (absolute) Zeit festgehalten werden - dies
kann zur späteren Analyse hilfreich sein, wenn durch Analyse der Abfolge von Ereignissen Wirkungs-
ketten nachvollzogen werden müssen.
Dies bedeutet, dass die in den Komponenten laufende Uhrzeit an eine global gültige Zeit, z. B. die
Weltzeit nach Greenwich oder eine Netzwerkuhr, angekoppelt sein muss.
4. Tasks auf verschiedenen Steuerungen sollen synchron und ohne Phasenverschiebung laufen.
Die Begriffe "enger zeitl. Bezug" oder "gleichzeitig" können je nach Anforderung quantitativ umgesetzt
werden: für einen "Gleichzeitigkeit" im 10 ms Bereich kann eine serielle Kommunikationsstruktur
ausreichend sein, in manchen Bereichen sind hier 100 ns und weniger gefordert.
Abb. 9: Einfache I/O-Topologie
In Abb. Einfache I/O-Topologie ist eine einfache EtherCAT-Topologie dargestellt, bestehend aus Master,
diversen E/A und einer Achse. In verschiedenen Komponenten solle nun eine lokale Uhrzeit betrieben
werden. Die Aufgaben
- Synchronisierung der lokalen Uhren
- Ankopplung an einer übergeordneten Referenzzeit
- Tasksynchronisierung
werden im Folgenden besprochen.

Anforderung 1 + 2: Synchronisierung

In einem EtherCAT-System wird das Distributed-Clocks-Konzept (DC) zur Synchronisierung der lokalen
Uhren in den EtherCAT-Komponenten benutzt. Weitere Angaben dazu siehe die separate Dokumentation.
14 Version: 3.1 EL6692