Mit EtherCAT G erreicht EtherCAT die nächste Leistungsstufe.

Bild: iStock, Deagreez

Das nächste Performance-Level EtherCAT G mit 1 Gbit/s

05.04.2019

Mit der Technologieerweiterung EtherCAT G erreicht EtherCAT das nächste Performance-Level, indem es für besonders datenintensive Anwendungen auf Gbit-Ethernet aufsetzen kann. Dabei ist die Kompatibilität zum etablierten, 100 Mbit/s nutzenden Standard-EtherCAT ebenso gewährleistet wie die einfache Handhabung. In Verbindung mit dem Branch-Controller-Konzept für EtherCAT G ist zudem der effiziente Betrieb paralleler Netzwerksegmente möglich.

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EtherCAT G nutzt die 1-Gbit/s-Übertragungsrate des Standard-Ethernet; die als Technologiestudie vorgestellte Variante EtherCAT G10 sogar die 10-Gbit/s-Übertragungsrate. Die erhebliche Steigerung der Übertragungsrate gegenüber der bisher von EtherCAT gewohnten 100-Mbit/s-Basis wirkt sich wesentlich auf den erreichbaren Datendurchsatz aus.

Unter Berücksichtigung des limitierenden Einflusses der Durchlaufverzögerungszeiten durch die Teilnehmer und mithilfe des neu eingeführten Branch-Konzepts ermöglicht EtherCAT G je nach Applikation einen Performancezuwachs um den Faktor 2 bis 7. Dazu erläutert Hans Beckhoff, geschäftsführender Inhaber: „Mit EtherCAT G und G10 erreichen wir neue Performance-Level, die unseren Kunden helfen, die besten und performantesten Maschinen der Welt zu bauen! EtherCAT G und G10 sollen das erfolgreiche Standard-EtherCAT auf Basis von 100 Mbit/s nicht ablösen. Beide Leistungsstufen sind als systemkonforme Ergänzungen nach oben zu verstehen.“

Kompatible Ergänzung

Extrem hohe Performance und einfache Handhabbarkeit kennzeichnen schon seit jeher die EtherCAT-Kommunikation. Diese Eigenschaften bleiben auch mit EtherCAT G – ohne Protokolländerung und ohne Softwareanpassung im EtherCAT-Master – erhalten.

EtherCAT G ist kompatibel zum bisherigen EtherCAT, sodass sich die bewährten Technologieeigenschaften wie Diagnose, hochgenaue Synchronisierung und vor allem das einzigartige Funktionsprinzip des Processing-on-the-Fly in gewohnter Weise nutzen lassen. Konformität zum Ethernet-Standard IEEE 802.3 ist ebenfalls gewährleistet.

Für die meisten Applikationen reicht die hohe Performance von Standard-EtherCAT aus. Um jedoch für zukünftige, extrem große Applikationen sowie die vermehrte Einbindung datenintensiver Geräte, wie beispielsweise Vision-Kameras, komplexe Motion-Systeme oder Messtechnik-Komponenten mit hohen Sampleraten gerüstet zu sein, wurde EtherCAT G entwickelt.

Branch-Controller

EtherCAT und EtherCAT G können in einem gemischten Netzwerk betrieben werden, das heißt EtherCAT-G-Slaves funktionieren ebenso im 100-Mbit/s-EtherCAT-Netzwerk wie umgekehrt. In beiden Betriebsarten schalten alle EtherCAT-G-Geräte in den 100-Mbit/s-Modus.

Mit dem neuen Branch-Controller-Konzept für EtherCAT G sind hingegen EtherCAT-Abzweige möglich, die einen parallelen Betrieb von 100-Mbit/s-Segmenten in einem 1-Gbit/s-Netzwerk durch entsprechende Geschwindigkeitsumsetzungen erlauben. So kann zum Beispiel mit dem neuen EtherCAT-G-Koppler EK1400 ein Branch (Verzweigung) von 1 Gbit/s auf 100 Mbit/s realisiert und damit das breite Spektrum an Standard-EtherCAT-Klemmen in das EtherCAT-G-Netzwerk eingebunden werden. Mit der Branch-Controller-Funktionalität des EK1400 bleibt die 1-Gbit/s-Geschwindigkeit des EtherCAT-G-Kommunikationsstrangs erhalten.

Das EtherCAT-G-Branch-Controller-Konzept bietet einen weiteren Vorteil: minimierte Durchlaufverzögerungszeiten. Hierfür sind die Branch-Controller CU14xx konzipiert, über die sich ganze EtherCAT- und EtherCAT-G-Segmente anbinden und somit parallelisieren lassen. Dies ermöglicht deutlich reduzierte Signallaufzeiten und damit auch verkürzte Kommunikations- und Zykluszeiten. Denn das Telegramm eines Segments läuft direkt vom Branch-Controller zum jeweiligen Master zurück – unabhängig von anderen Netzwerksegmenten und mit der hohen 1-Gbit/s-Performance.

Im Interview mit Thomas Rettig, Senior Management Control System and Communication Architecture bei Beckhoff, lesen Sie, wann erste EtherCAT-G-Produkte verfügbar sein werden und was noch möglich ist.

Bildergalerie

  • EtherCAT G von Beckhoff nutzt die 1-GBit/s-Übertragungsrate des Standard-Ethernets; die als Technologiestudie vorgestellte Variante EtherCAT G10 sogar die 10-Gbit/s-Übertragungsrate.

    Bild: Beckhoff

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