Wofür sich EtherCAT G eignet, haben wir im Gespräch mit Beckhoff in Erfahrung gebracht.

Bild: Beckhoff

Kommunikationsstandard für die Gigabit-Ära EtherCAT G: Voll kompatibel und mehr Speed

11.04.2019

Mit EtherCAT G hievt Beckhoff seinen Kommunikationsstandard in die Gigabit-Ära. Welche Vorteile Anwender von der Technologie haben und wofür sich EtherCAT G eignet, erläutert Thomas Rettig, Senior Management Control System and Communication Architecture bei Beckhoff, im Gespräch mit A&D.

EtherCAT G und G10 sind voll kompatibel zu EtherCAT. Muss der Anwender dennoch auf Besonderheiten achten?

EtherCAT-G-Slaves werden vom Protokoll her ohne Weiteres an einem vorhandenen EtherCAT-Master betreibbar sein, insofern er über einen 1-GBit/s-Port verfügt. Wir haben einige Protokollerweiterungen für EtherCAT G in der Vorbereitung, die eine noch performantere Nutzung erlauben werden. Hierzu wird es dann Erweiterungen auf der Master-Seite geben müssen, die aber nicht zwingend zum Betrieb des Netzwerks erforderlich sein werden. Um EtherCAT-, EtherCAT-G- und EtherCAT-G10-Geräte in einem Netzwerk bei unterschiedlichen Geschwindigkeiten betreiben zu können, wird das Branch-Konzept neu eingeführt. An einem Branch-Controller stellt jeder Abzweig ein eigenes EtherCAT-Segment dar. Die EtherCAT-Segmente können mit unterschiedlichen Übertragungsgeschwindigkeiten und auch parallel zueinander betrieben werden. Hierdurch ist durch wenige Erweiterungen im EtherCAT-Master eine zeit- und bandbreitenoptimierte Nutzung des Netzwerks möglich.

Werden EtherCAT-Prinzipien wie „Processing on-the-Fly“ und voll synchrone „Distributed Clocks“ weiter unterstützt – auch über das Branch-Controller-Konzept?

Beides zählt zu den entscheidenden Features, die für den Erfolg von EtherCAT ausschlaggebend sind. Daher werden EtherCAT G und EtherCAT G10 weiterhin 
Processing on-the-Fly unterstützen, was wir bereits auf der SPS IPC Drives 2018 demonstriert haben. Die Distributed Clocks werden selbstverständlich auch über die Branch-Controller voll synchron verteilt und sind in gewohnter Weise nutzbar.

Welche Applikationen profitieren bereits von der höheren Bandbreite von EtherCAT G?

Die erste Applikation ist unser neues XPlanar-System. Als Planarmotor ermöglicht dieses Transportsystem es, passive Mover schwebend in sechs Freiheitsgraden zu bewegen und hochgenau zu positionieren. Dies stellt allerdings hohe Anforderungen an die Datenübertragungsbandbreite, die sich mit EtherCAT G optimal erfüllen lassen. Außerdem werden alle Anwendungen mit hoher Bandbreitenanforderung, wie beispielsweise Vision-Kameras und hochpräzise Messtechnikapplikationen, davon profitieren. Durch das Branch-Controller-Konzept lassen sich zudem insbesondere komplexere EtherCAT-Netzwerke mit noch kürzeren Zykluszeiten betreiben, als dies aufgrund der Netzwerkgröße bislang möglich war.

Lässt sich EtherCAT G künftig auch mit TSN-Switches verbinden?

Ja, für EtherCAT G gilt hier das Gleiche wie bisher schon für EtherCAT. Die Einbindung von EtherCAT G in ein TSN-Umfeld kann äußerst effizient erfolgen – mit einer minimalen Anpassung in der Steuerung, ohne Änderungen in den Slave-Geräten und mit einer nur moderaten Erweiterung in den sogenannten Open-Mode-Geräten, welche die EtherCAT-Slave-Segmente mit dem TSN-Netzwerk verbinden.

Wann sind Ihre EtherCAT-G-Produkte verfügbar?

Zunächst ist jetzt die EtherCAT-G-Briefmarke FB1400 für das EtherCAT-Evaluation-Board verfügbar. Dies gibt den EtherCAT-Anwendern sowie den Master- und Slave-Herstellern die Möglichkeit, unsere neue Technologie zu evaluieren. Als nächstes wird im Herbst 2019 der EtherCAT-G-Buskoppler EK1400 folgen. Dieser ermöglicht durch das Branch-Controller-Konzept die Nutzung aller EtherCAT-Produkte in EtherCAT-G-Netzwerken. Weitere Produkte werden folgen.

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