▷
.
EtherCAT: Sběrnicový systém
Motion Control budoucností
Důvodem, který rozhoduje zvláštní
vhodnosti EtherCAT jako sběrnicového
systému Motion Control, třeba hledat
v architektuře uspořádání sběrnice, pří-
padně protokolu. Vlastnosti použitého sběrnicového systému jsou rozhodující pro dosažitel-
nou přesnost dynamiku koordinovaných pohybů.EvP
17
▷▶▷ Příloha: Automatizace
C
AN již řadu roků drží pozici
spolehlivé datové sběrnice, vyu-
žívá relativně snadno pochopitel-
ný protokol, cena uzel velmi nízká
a stále ještě představuje dobrou volbu
pro širokou škálu automatizačních prv-
ků rozhraním CAN, jestliže jedná
o síťové propojení malých středních
strojů několika osami.
Dalším kladným bodem, který oceňu-
jí zvláště výrobci řídicích jednotek je, že
u EtherCAT není pro realizaci účastníka
Master nutný speciální hardware, ale je
vyžadováno standardní rozhraní Ether-
net příslušný software. EtherCAT zde
sáhnul principu rozdělených hodin
(Distributed Clock, DC). znamená, Master (na-
příklad řídící jednotka) vyšle telegram.
EtherCAT pro centrální
řízení pohybů
Průběžné použití EtherCAT zvyšuje výkony systému
u aplikací pro úsek řízení pro aplikace pohonů
▲ Obr. Mnohým výrob-
cům automatizačních komponent také
pomáhá, EtherCAT nabízí CAN appli-
cation layer over EtherCAT (CoE). Generace jednoduchosti pro
víceosé aplikace: Lenze nový Servo-In-
verter i700.
Zatímco CAN přidání čtvrté osy
v praxi vede půlení minimálního času
cyklu případně vyžaduje druhý seg-
ment sběrnice, při použití EtherCAT té-
měř neexistují sběrnicí způsobené (pro
praxi relevantní) meze, závislé počtu
účastníků sběrnice. EtherCAT zde nabízí jasné výhody proti kon-
venčním datovým sběrnicím nebo jiným sběrnicím Ethernet pro průmyslové využití. EtherCAT výhodné
také to, protokol sestaven tak, že
největší část použitelné šířky pásma je
k dispozici pro uživatelská data: Protože
pro každého účastníka, případně pro ka-
ždé datum není vysílán vlastní telegram,
ale často postačí jediný telegram pro cy-
klus, dovoluje EtherCAT principu zvláš-
tě efektivní využívání média Ethernet. Přitom čas
„hlavních hodin“, který kruhu fyzicky
realizován prvním účastníkem sběrnice
se schopností generování DC, přenáší
po sběrnici „vedlejším hodinám“. tím
Při centrálním řízení pohybů musí každém cyklu přenášet sběrnici požadovaná hodnota
na připojené pohony. Jestliže však
stroj centrální architekturou řízení má
koordinovat pohyby většího počtu os,
naráží CAN rychle své meze. Právě
toto zpracování‚ the Fly’ dovoluje ex-
trémně krátké časy průchodu každou
jednotku Slave, které leží oblasti několi-
ka mikrosekund. Lenze proto
zvolil při nejnovějším řešení architekturou Controller Based pro EtherCAD jako systémovou
sběrnici sběrnici pro připojení pohonu. Tím dispozici doladěný kompletní paket, kterým
se mohou realizovat nejnáročnější víceosé aplikace velmi efektivně cenově výhodně.
Optimální nastavení pro dyna-
mické, synchronizované pohyby
Pro realizování dynamických synchro-
nizovaných pohybů mnoha osách je
mechanizmus synchronizace nejméně
stejně důležitý jako velká šířka pásma
a krátké doby průchodu. Vy-
soká přesnost synchronizace, která je
výrazně pod hodnotou 1s dosažena
kompenzováním doby průchodu doda-
tečnou regulací vedlejších hodin. Zřetel-
ně vidět například zhoršení do-
sažitelného minimálního času cyklu při
rostoucím počtu účastníků sběrnice.
První Slave (pohon, I/O, atd.) kruhu
odebere při průchodu pomocí speciální-
ho hardware požadované hodnoty pří-
padně přidá skutečné hodnoty, posílá
telegram hned další místo kruhu,
a ještě dříve, než začne vlastní zpra-
cování obdržených dat/příkazů.
EtherCAT pracuje zásadě prin-
cipu MasterSlave využívá kruhovou
strukturu (jak známa sběrnice
INTERBUS)
