FELDBUSSE - public.fh-wolfenbuettel.de
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<strong>FELDBUSSE</strong>Diese Echtzeittechnologie ist für die Automation, <strong>de</strong>n Anlagenbau, die Produktion undFertigung von beson<strong>de</strong>rem Interesse und zeichnet sich durch extrem geringe ZyklusundVerzögerungszeiten aus.http://www.ethercat.orgEtherCATEthernet for controlautomation technology17Das klassische Ethernet hat bedingt durch sein stochastisches Zugangsverfahrenbestimmte Einschränkungen hinsichtlich <strong>de</strong>r Echtzeitfähigkeit. Mit EtherCAT, einerEntwicklung <strong>de</strong>r Firma Beckhoff, wird diese Einschränkung relativiert, da sichEtherCAT, ein Feldbus, durch extrem kurze und vorhersagbare Verzögerungs- undZykluszeiten auszeichnet. EtherCAT ist daher als Echtzeit-Ethernet von beson<strong>de</strong>remInteresse für die Bereiche Automation, Produktion und Fertigung.Die Verkürzung <strong>de</strong>r Durchlaufzeiten wird beim EtherCAT-Protokoll dadurch erreicht,dass die Telegramme, das sind die aus <strong>de</strong>r Datenkommunikation bekanntenDatagramme, nach <strong>de</strong>m Empfang nicht mehr interpretiert und kopiert wer<strong>de</strong>n,son<strong>de</strong>rn “On-the-Fly” verarbeitet wer<strong>de</strong>n; also quasi im Vorbeifliegen. Dabei wer<strong>de</strong>ndie UDP-Telegramme, die an eine so genannte Fieldbus Memory Management Unit(FMMU) adressiert sind, von dieser gelesen, während das Telegramm zur nächstenStation o<strong>de</strong>r Steuergerät weitergeleitet wird. Auf ähnliche Weise wer<strong>de</strong>nEingangsdaten eingefügt während das Telegramm die Station passiert. Dadurchliegen die Verzögerungszeiten <strong>de</strong>r Datentelegramme bei wenigen Nanosekun<strong>de</strong>n (ns).EtherCAT arbeitet im Master-Slave-Betrieb; masterseitig kommen in <strong>de</strong>r EtherCAT-Topologie kommerziell verfügbare Netzwerkkarten (NIC) o<strong>de</strong>r On-Board-Controllerzum Einsatz. Durch die FMMUs in <strong>de</strong>n Slave-Knoten und <strong>de</strong>n direkten Speicherzugriff(DMA) über die Netzwerkkarten, ist <strong>de</strong>r komplette Prozess hardware-orientiert undunabhängig von Laufzeiten durch Protokollstacks, von CPU-Performance o<strong>de</strong>rSoftware-Implementierungen.So beträgt die Aktualisierungszeit von 1.000 verteilten I/Os nur 30 Mikrosekun<strong>de</strong>n.Innerhalb eines Ethernet-Telegramms können bis zu 1.486 Byte an Prozessdatenübertragen wer<strong>de</strong>n und das in einer Datentransferzeit von 300 Mikrosekun<strong>de</strong>n.Voraussetzung für diese kurzen Transferraten ist eine exakte Synchronisation <strong>de</strong>rWeitere Top-Infos unter ITWissen.info
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