Synchronisierung Der Lokalen Ethercat-Teilnehmer; Abb. 10 Abbildung Dc Auf Die Topologie - Beckhoff EL6692 Dokumentation

Synchronisierung der lokalen EtherCAT-Teilnehmer

Allgemein:
• Auflösung der Uhrzeit 1 ns entsprechend 1 digit, Umfang 64 Bit entsprechend ca. 584 Jahre.
• Der EtherCAT-Master muss mit Synchronisierungsdatagrammen die verteilten Uhren im Rahmen der
Systemgenauigkeit (EtherCAT: <100 ns) synchron halten.
• Nicht jeder EtherCAT-Teilnehmer muss dieses Feature unterstützen. Wenn ein Slave dieses Konzept
nicht unterstützt, wird er vom Master nicht in die Synchronisierung mit aufgenommen. Wenn der
verwendete EtherCAT-Master dieses Feature nicht unterstützt, ist DC auch in allen Slaves
wirkungslos.
• Auch im EtherCAT-Master läuft eine solche Uhr, dort softwarebasiert.
• Im System wird eine der vorhandenen Clocks als Reference-Clock ausgewählt - auf sie werden alle
anderen Clocks synchronisiert. Diese Referenzuhr ist üblicherweise eine der Uhren der EtherCAT-
Slaves, nicht die des EtherCAT-Masters. Üblicherweise wird der erste EtherCAT-Slave in der
Topologie, der die Distributed-Clocks unterstützt, als Referenzuhr automatisch ausgewählt.
• Es ist im Folgenden also zu unterscheiden zwischen
- dem EtherCAT-Master (die Software die mit Ethernet-Frames die EtherCAT-Slaves "verwaltet") und
den von ihm verwalteten EtherCAT-Slaves.
- der Reference-Clock die üblicherweise im ersten DC-Slave sitzt und den ihr nachgeregelten Slave-
Clocks, einschließlich der Uhr im EtherCAT-Master.
Zum Master:
• Der EtherCAT-Master muss in der Systemstartphase die lokalen Uhr der Reference-Clock und der
anderen Slave-Clocks auf die aktuelle Zeit setzen und im Folgenden durch zyklische
Synchronisierungsdatagramme die Abweichungen der Uhren untereinander minimieren.
• Bei Topologie Änderungen muss der EtherCAT-Master entsprechend die Uhren neu synchronisieren.
• Nicht jeder EtherCAT-Master unterstützt dieses Verfahren.
• Der EtherCAT-Master in der Beckhoff TwinCAT Automatisierungssuite unterstützt Distributed Clocks in
vollem Umfang.
Zum Slave:
• Auf Grund der hohen erforderlichen Exaktheit wird diese lokale Uhr in Hardware (ASIC, FPGA)
ausgeführt.
• Distributed Clocks wird im EtherCAT Slave Controller (ESC) in den Registern 0x0900 - 0x09FF
verwaltet, konkret läuft in den 8 Byte ab 0x0910 die lokale synchronisierte Uhrzeit.
Abb. 10: Abbildung DC auf die Topologie
In Abb. Abbildung DC auf die Topologie wurde beispielhaft der 3. EtherCAT-Slave als DC-Reference-Clock
ausgewählt - nach dessen lokaler Uhrzeit werden nun alle anderen Ausprägungen der verteilten Uhren
nachgeregelt, also alle anderen EtherCAT-Slaves und die Uhr im EtherCAT-Master. Dies geschieht durch
Synchronisierungsdatagramme, die der EtherCAT-Master zyklisch verschickt.
EL6692 Version: 3.1
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