EtherCATTCP/IP, CoE, EoE, FoE

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TCP/IP in vergleich zu USB

Auf beiden läuft die Elmo Interpreter SpracheKabel kann bis zu 100m lang seinDifferentielles Kabel, EMV stabilEthernet ist in vergleich zu USB, fast immer, Geschirmt.Minimal langsamerGalvanisch getrenntBroadcasting möglich (mehrere Achse auf einmal Kommandieren)Treiberlos

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TCP/IP

SternstrukturFällt ein Regler aus bleibt Netzwerk bestehenDHCP möglichKeine EchtzeitVergleichbar mit USB

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TCP/IP IntegrationVorbereiten des Regler für EthernetKabel in die EtherCAT IN Buchse Stecken

EAS aufmachen und in einen Terminal AA[n] Befehle eingeben

EAS beenden und Regler neustarten

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TCP/IP GrundregelKommunikation wie Binary InterpreterKommunikation findet immer auf Port 5001 stattJeder Befehl wird mit den gleichen Befehl bestätigt

P X ; 3 7 0 8 9 ;0x50 0x58 0x3B 0x33 0x37 0x30 0x38 0x39 0x3B

P X ;0x50 0x58 0x3B

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TCP/IP TerminalKleines Tool um sich den Datenverkehr sich anzuschauen

P X ; 3 7 0 8 9 ;0x50 0x58 0x3B 0x33 0x37 0x30 0x38 0x39 0x3B

P X ;0x50 0x58 0x3B

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TCP/IP IntegrationDatenbeispiel in C++Leichte IntegrationFür jede Hochsprache gibt es einen TCP/IP SocketKeine Low-Level Programmierung

addr.sin_family=AF_INET;addr.sin_port=htons(5001); addr.sin_addr.s_addr=inet_addr(ipaddr);

strcpy(buf,"vr;");rc=sendto (s,buf,strlen(buf),0,(SOCKADDR*)&addr,sizeof(SOCKADDR_IN));

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EtherCAT

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EtherCATVeröffentlichung 2003EtherCAT ist ein von der Firma Beckhoff initiiertes Echtzeit-Ethernetexakte Synchronisierung (≤ 1 µs)Bis zu 65535 Teilnehmermaximal 100 m zwischen zwei TeilnehmernXML Beschreibung für jeden TeilnehmerEtherCAT Conformance Test prüft offiziell die Konformität

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EtherCAT MasterTwinCATGold MaestroSOEM, Simple Open EtherCAT MasterKitharaSyberaEtherLABAcontis

Fazit:Hardware sowie Software eines EtherCAT Masters sind sehr anspruchsvoll.

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EtherCAT SlaveBei erfolgreichem Conformance Test stellt die ETG ein Zertifikat aus, welches die Konformität bestätigt

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EtherCAT HardwareET1100EtherCAT Status LED

State-Maschine, INIT, PREOP, OPInvaild hardware configurationWatchdog

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EtherCAT ProtokolleÜberbegriff für verschiedene Protokolle

Protokolle

CoE CAN application protocol over EtherCAT, Echtzeitfähig

SoE Servodrive-Profile over EtherCAT, Sercos, Echtzeitfähig

EoE Ethernet over EtherCAT

FoE File Access over EtherCAT

FSoE Safety over EtherCAT AoE Automation Device Protocol over EtherCAT

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XMLWeiterentwicklung der *.EDS Datei von CANVereinfacht erheblich die Integration von FremdgerätenFirmware und XML Version müssen immer zusammenpassen

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EtherCATEtherCAT hat eine LinienstrukturKeine SwitchesJeder Slave ist Empfänger und SenderAdressierung nach Reihenfolge

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EtherCATEtherCAT Bandbreitennutzung

Ethernet Frame: ≥ 84 BytesEtherCAT: Nutzdaten 80…97%

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CoE

Nur von der Steuerung zum EtherCATBasiert auf CANopen DS402

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CoE Neue Modis0x6060

Reserved 0Profile position mode 1Velocity (not supported) 2Profiled velocity mode 3Torque profiled mode 4

Reserved 5Homing mode 6Interpolated position mode 7Cyclic Synchronous Position Mode 8

Cyclic Synchronous Velocity Mode 9Cyclic Synchronous Torque Mode 10

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CoE Cyclic Synchronous Position Mode

Direktes schreiben der neuen Zielposition in den Regelkreis des ReglersBeispiel: 50µsec (Cur), 100µsec (Vel&Pos)EtherCAT Zykluszeit: 1msec

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CoE verbesserte State-MaschineState- Maschine basiert auf der vom CANopenMinimale Änderungen

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DatenpacketMit Tools wie Wireshark, kann man sich den Inhalt anschauen

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CoE DatenpacketAls Beispiel hier ein „simpler“ SDO Request der IST- PositionECAT Master 01 01 05 01 00 00, keine Ziel adresse da RingNetzwerkkarte 02 01 05 0a 98

0000 01 01 05 01 00 00 02 01 05 0a 98 f9 88 a4 29 10 ........ ......).0010 04 90 ef 03 00 19 10 c0 00 00 0a 00 00 00 00 13 ........ ........0020 00 30 43 64 60 00 da 1d 08 00 01 00 04 00 ef 03 .0Cd`... ........0030 8b 19 01 40 00 00 00 01 00 00 00 00 ...@.... ....

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Datenpacket Beispiel0x6064, Ist Position, 0x000b853a = 7550020x60FD, digitale Eingänge0x6041, hat den Wert 0x0237 1 Ready to switch on (rtso)

1 Switched on (so)

1 Operation enabled oe)

0 Fault (f)

1 Voltage enabled (ve)

1 Quick stop (qs)

0 Switch on disabled (sod)

0 Warning (w)

0 Manufacturer specific (ms)

1 Remote (rm)

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EoEFällt ein Regler aus dann ist der Bus aus.Regler erhalten eine Virtuelle IP für EthernetPrimär für Diagnostik und Parameterdownload

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EoE Beispiel

0000 ff ff ff ff ff ff 00 00 00 00 00 00 88 a4 98 10 ........ ........0010 04 d6 e9 03 00 19 8c 00 00 00 50 00 00 00 00 32 ........ ..P....20020 00 01 c0 a0 00 e0 4c 68 1b 04 10 18 9e ff 00 00 ......Lh ........0030 08 00 45 00 00 3e 00 17 00 00 80 11 b7 77 c0 04 ..E..>.. .....w..0040 01 3a c0 04 01 de 13 89 13 89 00 2a fd ca 56 52 .:...... ...*..VR0050 3b 57 68 69 73 74 6c 65 20 30 31 2e 30 31 2e 30 ;Whistle 01.01.00060 34 2e 38 32 20 32 35 4d 61 72 32 30 31 32 47 3b 4.82 25M ar2012G;0070 a1 b0 1b ff 6e 3c 22 c1 68 aa c6 ab 29 1e 41 af ....n<". h...).A.0080 8f 97 17 b0 e9 f3 5f e2 55 92 80 63 cc 06 b7 10 ......_. U..c....0090 51 8b 6c e4 38 d6 ce 4e b8 34 7e 2a 16 1b e6 20 Q.l.8..N .4~*... 00a0 ef f3 c1 be c9 00 00 00 01 01 05 10 00 00 80 00 ........ ........00b0 20 f1 2c 53 97 0e 00 00 .,S....

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FoE

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Nur für Firmware updates

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Fragen?

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Fertig!

Vielen Dank!