A Rede Ethernet de Campo.

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1 A Rede Ethernet de Campo.

2 EtherCAT A Rede Ethernet de Campo. EtherCAT leva a rede de tempo real para o nível de E/S Sem sub-sistemas necessários

3 EtherCAT A Rede Ethernet de Campo. Outras tecnologias precisam de ciclos locais nas E/S e gateways Driver Driver Fieldbus Controller Fieldbus Controller RAM CPU Flash RAM CPU Master for Local Extension Bus I/O I/O I/O I/O I/O Flash

4 EtherCAT A Rede Ethernet de Campo. Rede de tempo real no nível de E/S Driver EtherCAT Controller EtherCAT Controller EtherCAT Controller EtherCAT Controller EtherCAT Controller

5 EtherCAT A Rede Ethernet de Campo. EtherCAT é a rede de tempo real à nível de E/S Sem sub-sistemas necessários Sem atrasos nos gateways Entradas e saídas, sensores, atuadores, drives, displays: tudo em um único sistema!

6 EtherCAT é rápida Taxa de transmissão: 2 x 100 Mbit/s (Fast Ethernet, Full-Duplex) Tempos de atualização: 256 E/S digitais em 11 µs 1000 E/S digitais distribuídas em 100 nós em 30 µs = 0.03 ms 200 E/S digitais (16 bit) em 50 µs, 20 khz de taxa de amostragem 100 Servo-Eixos (cada um com 8 Byte de entrada e saída) em 100 µs = 0.1 ms E/S digitais em 350 µs

7 EtherCAT é rápida Largura de banda da rede Ethernet para E/S e Drives: Ethernet Frame: 84 Bytes incl. Preamble + IPG (interpacket gap) 22 Bytes Data pay load: e.g. 2 Bit..6 Byte 4 Bytes 12 Bytes Ethernet Header Data: 46 Bytes CRC IPG Master output data Response with input data I/O Tempo de reação do nó Ethernet Header Data: 46 Bytes CRC IPG com 4 Byte de entrada+ 4 Byte de saída por nó: 4,75% taxa de dados com tempo de reação de 0 µs por nó 1,9% taxa de dados com tempo de reação de 10 µs por nó

8 EtherCAT is faster Comparação de largura de banda: Em 4 Byte de uso de dados por nó: Polling / Timeslicing: ~ 2..5 % 2 Bit de uso de dados por nó: ~ % (Full Duplex, 2 x 100 MBit/s) 10 0 Polling / Timeslicing EtherCAT

9 Princípio Funcional: Ethernet on the fly Car 27 Analogia com um trem rápido: Trem (Ethernet Frame) não pára Quando assistimos o Trem da janela o vemos por inteiro O Carro (Sub-Telegrama) tem tamanho variável As pessoas podem ser extraídas ou inseridas (Bits) ou o mesmo pode ser feito com grupos inteiros (Bytes) assim como múltiplos grupos por trem.

10 Princípio Funcional: Ethernet on the Fly Eficiência: Normalmente há somente um Frame por ciclo Utilização ideal de largura de banda para a máxima performance

11 Princípio Funcional: Ethernet on the Fly Eficiência: Normalmente há somente um Frame por ciclo Utilização ideal de largura de banda para a máxima performance

12 Princípio Funcional: Ethernet on the Fly Escravo EtherCAT Slave Controller Escravo EtherCAT Slave Controller Dados de processo são extraídos e inseridos durante o funcionamento: O tamanho do pacote de dados por escravo é quase ilimitado (1 Bit 60 Kbyte, se houver a necessidade de muitos frames) A compilação dos dados de processo pode ser mudada em cada ciclo, e.g. ciclos de tempo por eixo muito pequenos, e longos ciclos para atualização de E/S são possíveis Aliado ao sincronismo, eventos iniciam uma comunicação.

13 Princípio de Funcionamento: Ethernet on the fly Master Ethernet Header ECAT HDR Minimizar a sobrecarga do protocolo com endereços implícitos. Estrutura de telegramas otimizados para E/S descentralizadas Comunicação completamente no hardware: máxima (+ previsível!) performance Sem necessidades de switch se houver somente dispositivos EtherCAT devices na rede Características marcantes de diagnóstico Compatibilidade com Ethernet mantida HDR 1 PLC Data 1 HDR 2 NC Data HDR 2 PLC Data 2 CRC

14 Performance: Exemplo de Aplicação 40 Eixos (a cada 20 Byte de entrada e saída) 50 estações E/S com o total de 560 cartões EtherCAT 2000 E/S Digitais Analógicas, tamanho de 500 m Performance Tempo de Ciclo = 276 µs at 44 % Bus Load, Tamanho do telegrama = 122 µs apesar do ciclo ainda em 56% há banda remanecescente, para TCP/IP

15 Benefícios de um sistema de controle Lento, também Tempo de reação de E/S nos Barramentos anteriores : I PLC Task O I PLC Task O I PLC Task O I PLC Task O I PLC Task T mpd Bus Cycle Bus Cycle Bus Cycle Bus Cycle Bus Cycle Bus Cycle Bus Cycle T I/O T I/O T I/O T I/O T I/O T I/O T I/O T I/O T I/O T I/O T I/O T I/O T I/O T I/O T I/O Melhor caso de tempo de reação Pior caso de tempo de reação Entrada (pior caso) Entrada (melhor caso) Saída T mpd : Delay de processamento do mestre T I/O : Atualização Local de tempo na E/S (Extensão local + Firmware)

16 Benefícios de um sistema de controle Lento, também Arquitetura de sistema com EtherCAT : I PLC Task O I PLC Task O I PLC Task O I PLC Task O I PLC Task T mpd Sem dispositivo mestre dedicado Bus Cycle Bus Cycle Bus Cycle Bus Cycle Bus Cycle Bus Cycle Bus Cycle T I/O T I/O T I/O T I/O T I/O T I/O T I/O T I/O T I/O T I/O T I/O T I/O T I/O T I/O T I/O Sem remotas serapadas

17 Benefícios de um sistema de controle Lento, também Arquitetura de sistema com EtherCAT : I PLC Task O I PLC Task O T DMA (MAC) I PLC Task O I PLC Task O I PLC Task T DMA = Tempo para transferência de dados de/para o controlador Ethernet através do acesso direto de memória T EtherCAT Cycle

18 Benefícios de um sistema de controle Lento, também Tempo de reação com I PLC Task O Ciclo do EtherCAT I Entrada (pior caso) PLC Task O Pior caso I Entrada (melhor caso) PLC Task O Melhor caso PLC Task O Tempo de reação reduzido significantemente com a mesma performance de controlador Sem delays e ciclos independentes no barramento de E/S Devido à simplicidade do protocolo, não são necessários sistemas mestre dedicados (e.g. plug-in cards) I Saídas I PLC Task

19 Fieldbus: precisa de mapeamento no sistema de controle Sistemas tradicionais geram imagens físicas do processo O mapeamento lógico deve ser feito através da imagem do processo logical process images Control System, e.g. IPC Data n PLC Data NC Data Feldbus Scanner/ Master DPRAM node 1 node 2 node 3 node 4 Mapeamento Nó 1 Nó 2 Nó 3 Nó 4

20 Fieldbus: precisa de mapeamento no sistema de controle O mesmo se aplica a sistemas com somente uma imagem do processo A recorrência dos dados de processo ( Mapeamento ) é necessária, também logical process image Sistema de Controle, PLC Feldbus Scanner/ Master DPRAM node 1 node 2 node 3 node 4 Mapeamento Nó 1 Nó 2 Nó 3 Nó 4

21 Mapeamento movido para o Dispositivo Escravo Mestre logical process images up to 4 GByte Data n PLC Data NC Data Ethernet Header ECAT HDR HDR 1 PLC Data NC Data Data n Ethernet HDR 2 Datagrama 1 Datagrama 2 Datagrama n HDR 3 O sistema de controle é aliviado, o mestre se torna muito simples. Os dados são transmitidos de acordo com as necessidades da aplicação: extremamente rápido, flexível e eficiente.

22 O acesso direto de memória poupa tempo Cartões de rede: mais de 30% com com tempo de CPU para cópia de dados PC com cartões de rede Scanner card, DP RAM PCI bus CPU PC RAM Control task memcopy MAC está no PCI, os dados são fornecimentos diretamento pelo DMA à PC RAM: maior performance Pc com EtherCAT MAC PCI bus CPU DMA PC RAM Control task os

23 Medida de propagação de delay no EtherCAT (1) O nó EtherCAT mede a diferença de tempo entre a saída e a chegada de frames EtherCAT Frame Direção de processo EtherCAT Frame Direção de envio

24 Medida de propagação de delay no EtherCAT (2) O nó EtherCAT mede a diferença de tempo entre a saída e a chegada de frames IPC Master

25 Clock Distribuído Sincronização precisa (<< 1 µs!) pelo ajuste exato de clock distribuído IPC Master M t S S S S S S S

26 Clock Distribuído Scope View com dois dispositivos separados 300 Nós entre eles, 120m de cabeamento Interrupt Node 1 Simultaneousness: ~15 ns Interrupt Node 300 Jitter: ~ +/-20ns

27 Sincronização de múltiplas redes A rede EtherCAT pode ser acoplada com uma ponte EtherCAT As pontes oferecem sincronização de várias redes através do hardware. M 1 M 2 M 3

28 Sincronização de múltiplas redes A rede EtherCAT pode ser acoplada com uma ponte EtherCAT As pontes oferecem sincronização de várias redes através do hardware. M 1 M 2 M 3

29 Sincronização externa de clock: IEEE 1588 Portas Switch com relógio IEEE 1588 integrado IEEE 1588 Grandmaster Master M S Boundary Clock S S S S S S

30 EtherCAT é Ethernet Industrial! EtherCAT usa os Frames Ethernet padrão: IEEE Alternativamente via UDP/IP (se a rota IP Routing é necessária) Sem frames reduzidos MTU: max Byte 48 Bit 48 Bit 16 Bit 16 Bit Byte 32 Bit Destination Source EtherType Header EtherCAT Datagrams CRC Embedded in Standard Ethernet Frame, EtherType 0x88A4 1 n EtherCAT Datagrams 160 Bit 64 Bit 16 Bit Byte Ethernet H. IP Header UDP H. Header EtherCAT Datagrams CRC Or: via UDP/IP UDP Port 0x88A4 11 Bit 1 Bit 4 Bit Length Res. Type

31 EtherCAT é Ethernet Industrial! Totalmente transparente para TCP/IP Todas as tecnologias Internet (HTTP, FTP, Webserver, ) disponível sem restrição de capacidade de tempo real! Dispositivo escravo EtherCAT Standard TCP/IP Stack TCP Aplicação Ethernet UDP Aplicação Tempo Real IP Acyclic Data Mailbox EtherCAT MAC / DLL Process Data Ethernet PHY Ethernet PHY

32 EtherCAT é Ethernet Industrial! Qualquer dispositivos Ethernet pode ser conectado através de uma porta Acesso ao Servidor Web com browser padrão Master Funcionalidade de Internet Virtual Switch Switchport Servidor web

33 EtherCAT é Ethernet Industrial! O Switch Virtual Ethernet roteia qualquer Frame Ethernet tanto de dentro pra fora do segmento quanto ao contrário. Master Funcionalidade de Switch Virtual Ethernet Ethernet Switch Switchport

34 Porta switch: Qualquer protocolo Ethernet TX2 TX3 TX1 Interface com qualquer dispositivo Ethernet ou rede Frames Ethernet são inseridos no Protocolo Ethernet: Ethernet over EtherCAT PHY EtherCAT Switchport Ethernet MAC RX1 RX2TX RX RX3 µc Fragmentation Mailbox PHY EtherCAT MAC / DLL TX2 TX3 TX1 RX4 Process Data PHY

35 EtherCAT é Ethernet Industrial! Mestre TCP/IP Stack pode fornecer acesso remoto à Caixa de mensagens através do TCP/IP para qualquer dispositivo EtherCAT ideal para ferramentas. Sem necessidade de stack TCP/IP stack em cada dispositivo: redução de custos Master Mestre TCP/IP Stack fornece acesso à caixa de mensagens Switchport Acesso online ao dispositivo

36 Integração Vertical (1) através da porta Mestre Switchport + Qualquer protocolo Ethernet pode ser usado + necessidade de somente uma porta Ethernet (no controlador) + A performance EtherCAT não é limitada

37 Integração Vertical (2)...através da segunda porta Ethernet Master 2nd Ethernet Port + Qualquer protocolo Ethernet pode ser usado + necessidade de somente uma porta Ethernet (no controlador) - mas: requer uma segunda porta Ethernet (no controlador)

38 Integração Vertical (3) através do Switch Master Ethernet Switch + Qualquer protocolo Ethernet pode ser usado + necessidade de somente uma porta Ethernet (no controlador) - mas: a performance é reduzida pelo delay do switch (e tráfego genérico Ethernet)

39 Cabeamento EtherCAT é mais flexível Topologia Ethernet padrão: Estrela

40 Cabeamento EtherCAT é mais flexível Topologia flexível arbitrariamente expansível Variação de topologia flexível: Linha, Estrela, árvore, cadeia + possíveis ramificações; podem ser usadas em qualquer combinação! até nós para cada segmento EtherCAT Cabeamento padrão Ethernet Mestre Line Star/Tree Drop Line

41 Cabeamento EtherCAT é mais flexível ERP Protocolo de Automação EtherCAT HMI (e.g OPC, Thin Client) Switch HMI EtherCAT Master EtherCAT Master EtherCAT Master Slave Device Slave Device Slave Device Slave Device Slave Device Slave Device Slave Device Slave Device Slave Device Switchport EtherCAT Master EtherCAT Master Slave Device redundancia (opcional) Slave Device Slave Device Slave Device Slave Device Slave Device Slave Device Slave Device Slave Device Slave Device Slave Device Slave Device Slave Device Slave Device Slave Device Dispositivo EtherCAT Escravo processado on the fly

42 Grande Sistema de Teste EtherCAT Nós EtherCAT

43 Cabeamento EtherCAT é mais flexível Variantes de Sinal Ethernet do 100BASE-TX (até 100 m entre 2 nós) 100BASE-FX (até 20 km entre 2 nós (fibra single mode) ) LVDS (para dispositivos modulares) 100 m LVDS* 20 km Master Ethernet on 100BASE-TX up to 100 m with transformer coupling Ethernet em LVDS* layout para dispositivos modulares Ethernet em 100BASE-FX (fibrá óptica) até 20 km Qualquer número de layouts físicos têm mudanças permitidas *LVDS: Sinal de baixa voltagem diferencial para ANSI/TIA/EIA-644, também usado em IEEE 802.3ae (10 Gigabit Ethernet)

44 EtherCAT ao invés de PCI Proteção do seu investimento Migração suave de fieldbus para EtherCAT Integração com outros dipositivos de rede, e.g.: AS-Interface BACnet MS/TP CANopen CC-Link ControlNet DeviceNet Ethernet/IP FIPIO Interbus IO-Link Lightbus LonWorks Modbus Plus, RTU, TCP PROFIBUS PROFINET IO Máxima expansão do sistema com baixos custos de gateway

45 EtherCAT ao invés de PCI Tempos de Atualização: Imagem do processo atualizada através do PCI (500 Bytes input and output data each): 400 µs Imagem do processo atualizada através do EtherCAT (1.500 Bytes input and output data): 150 µs

46 EtherCAT ao invés de PCI Sem necessidade de slots no sistema de controle (IPC or PLC) required Máxima expansão EtherCAT

47 EtherCAT é mais fácil de Topologia: Comparação Automática de topologia esperada e atual. Diagnóstico: M Diagnóstico com exata localização Todos os nós constantemente monitorados Erros de bit são localizados Erros de tempo são detectados e armazenados localmente (e.g. Time Window for Actual Values missed)

48 EtherCAT é mais fácil de Planejamento de rede: Performance independente de: Implementação de escravos (sem Stacks involvidos no processo de comunicação) Topologia (sem Switches/Hubs) Endereçamento Sem endereçamento manual necessário Sem manipulação de endereçamento IP ou MAC Endereços são atribuídos automaticamente Endereços podem ser mantidos Sem novo endereçamento se nós são adicionados

49 Configuração: Sistemas clássicos de rede 1. Seleção + topologia de acordo com limitações do sistema 2. Configuração de endereços do nó em dispositivos escravos 3. Seleção e configuração de Baudrate, depende de: - Tamanho da rede + Topologia - Ambiente EMI - Necessidades da aplicação 4. Selecionar arquivo de configuração no dispositivo na ferramenta de configuração (GSD, EDS) 5. Selecionar e parâmetros de comunicação, assim como: - Polling cíclico - Communicação de endereçamento - sincronizado or free running 6. Alocação de imagem física do processo (Mapeamento)

50 Configuração: EtherCAT 1. Seleção + topologia de acordo com limitações do sistema 2. Configuração de endereços do nó em dispositivos escravos 3. Seleção e configuração de Baudrate, depende de: - Tamanho da rede + Topologia - Ambiente EMI - Necessidades da aplicação 4. Selecionar arquivo de configuração no dispositivo na ferramenta de configuração (GSD, EDS) 5. Selecionar e parâmetros de comunicação, assim como: - Polling cíclico - Communicação de endereçamento - sincronizado or free running 6. Alocação de imagem física do processo (Mapeamento)

51 EtherCAT tem custos menores (1): Engenharia Menor esforço para planejamento de rede: Configuração simplificada Configuração padrão vai funcionar, sem tuning da rede Diagnósticos melhorados: Rápida manipulação de erros em um menor tempo Instalação rápida: Sem configuração de endereço necessária Implementação / Ferramentas: Ferramentas padronizadas de monitoramento, e.g. MS Network Monitor ou Wireshark: livre Parser Software: livre

52 EtherCAT tem custos menores (2): Hardware Mestre: Sem cartão dedicado (co-processador) Porta Ethernet on-board Escravo: Baixo custo de controlador escravo FPGA ou ASIC Para dispositivos simples: sem um µc Sem um poderoso µc necessário Infrasestrutura: sem necessidade de Switches/Hubs Cabeamento Ethernet padrão + conectores 32 Bit µc

53 Comparação de custo entre infraestrutura Exemplo de configuração (e.g. Produtos Beckhoff) PLC (CX1000) 10 barramentos de rede 400 ED / 400 SD 100 m de Cabo 11 conectores (Fieldbus) 21 conectores (EtherCAT) Acopladores de rede econômicos

54 Comparação de custo entre Dispositivo e Infraestrutura Exemplo de configuração Preço lista* Diferenças Para referência: 100 % - 121,5 % + 21,5 % 123,7 % + 23,7 % 121,9 % + 21,9 % 143,7 % + 43,7 % Profinet RT / Ethernet/IP: switces não estão na comparação * Preços Beckhoff 01/2010

55 Porque há diferenças tão significantes? Cartão master sem mestre HW Acoplador de rede com CPU e extensão local 6% Acoplador de rede e E/S digitais: Somente escravo EtherCAT RAM Driver Fieldbus Controller CPU Master for Local Extension Bus 12% Driver EtherCAT Controller EtherCAT Controller Flash Conectores T Conectores diretos 2%

56 EtherCAT é simples de Implementação do escravo: Todas as funções de tempo crítico implementadas em ASIC ou FPGA ESC trabalha o protocolo de tempo real no hardware Comunicação de máquina de estado integrada Performance da rede independente de Performance Escravo-µC Stack do protocolo Para uso com ou sem µc (Host CPU) DPRAM (1 8kByte) integrada Manuseio integrado de clock distribuído Interrupções para µc ultra precisas

57 Variedade de controladores de escravos EtherCAT Beckhoff ET1100 Hilscher netx 50 TI's Sitara and other µc + µp families Hilscher netx 100/500 Beckhoff ET1200 IP-Core for FPGA of Intel Atom E6x5C IP-Core Xilinx Spartan -3 IP-Core for Altera Stratix -IV IP-Core for Xilinx Spartan -6 IP-Core for Xilinx Kintex -7 ESC10/20: Altera Cyclone -I IP-Core for Altera Cyclone -II IP-Core for Altera Cyclone -III IP-Core for Altera Cyclone -IV IP-Core for Altera Stratix -V

58 Características de escravo ASIC (1) Nome ET1100 ET1200 Tipo ASIC ASIC Fornecedor Material BGA128 0,8mm Pitch QFN48 0,5mm Pitch Tamanho 10 x 10 mm 7 x 7 mm µc Interface serial/parallel (8/16bit, sync/async)* serial* E/S digitais 8-32* 8-16* E/S gerais 0-32* 0-12* DPRAM 8 kbyte 1 kbyte SyncManager 8 4 FMMUs 8 3 Clock distribuido Yes Yes N. portas 2-4 (MII/E-bus)* 2-3 (EBUS/max. 1xMII)* Especialidade BGA routable with standard PCB - * configurable

59 Características de escravo ASIC (2) Nome netx 100 netx 500 netx50 Tipo ASIC ASIC ASIC Fornecedor Material BGA345 1mm Pitch BGA345 1mm Pitch PBGA324 1mm Pitch Tamanho 22x22 mm 22x22 mm 19x19 mm µc Interface µc-bus (internal, 32-bit) µc-bus (internal, 32-bit) µc-bus (internal, 32-bit) E/S digitais E/S gerais 256/512 Byte (Mailbox/Process Data) 256/512 Byte (Mailbox/Process Data) 6 kbyte DPRAM SyncManager FMMUs Yes Yes Yes Clock distribuido 2 (100BASE-TX) 2 (100BASE-TX) 2 (100BASE-TX) N. portas Multi Protocol Support, Integrated: PHYs, ARM-9 µc Multi Protocol Support, Integrated: PHYs, ARM-9 µc Multi Protocol Support, Integrated: PHYs, ARM-9 µc

60 Características ESC: Micro-Processor Nome Tipo Fornecedor Material Tamanho µc Interface Sitara AM3357/3359 ARM MPU 324NFBGA 0,8mm Pitch 15 * 15 mm 200 MHz interconnect (internal, 32bit) E/S digitais 8/8 E/S gerais >32 DPRAM 8 kbyte SyncManager 8 FMMUs 8 Clock distribuido Yes N. portas 2 MII Especialidade Multi Protocol Support, ARM Cortex A8 ( MHz)

61 Características de escravo EtherCAT : FPGA Nome ET1810/ET1811/ET1812 ET1815/ET1816/ET1817 Tipo Altera FPGA + IP Core Xilinx FPGA + IP Core Fornecedor Material Cyclone II+III+IV E, IV GX, Stratix I+II+III+IV+V, GX, II GX, Arria GX, II GX, II GZ, Intel Atom E6x5C Spartan 3+3E+3A+3AN+3A DSP Spartan 6, Kintex 7+ 7LP Virtex LP Tamanho FPGA dependent FPGA dependent µc Interface FPGA dependent FPGA dependent E/S digitais serial/parallel (8/16-bit, async) AVALON * serial/parallel (8/16bit, async) PLB, OPB * E/S gerais 8-32* 8-32* DPRAM kbyte* kbyte* SyncManager 0 8* 0 8* FMMUs 0 8* 0 8* Clock distribuido Yes* Yes* N. portas 1-3 (MII / max. 2 RMII) 1-3 (MII / max. 2 RMII) Especialidade Several IP Core License models available Several IP Core License models available * configurable

62 Opções de configuração IP-Core (ET18xx) Consumo de recursos do FPGA depende da configuração Exemplos: Configuração pequena:~ 6,000 LE (Altera Cyclone I) ~ 3,700 Slices (Xilinx Spartan-3E) 32Bit de ES digital, 1kByte RAM, Sem clock distribuído, pequeno registrados 2 FMMU, 2 SyncManager Max. Configuração: ~ 17,000 LE (Altera Cyclone I) ~ 11,000 Slices (Xilinx Spartan-3E) Escravo SPI, 60kByte RAM, Com clock distribuído, registro total 8 FMMUs, 8 SyncManager Altera (LEs): DC: ~3,000, SM: ~500, FMMU: ~600 Xilinx (Slices): DC: ~1,900, SM: ~350, FMMU: ~400

63 EtherCAT é mais fácil de : Escravo Código de exemplo de escravo Gerenciamento de barramento pelo controlador Gerenciamento aprimorado de máquina de estado EtherCAT Caixa de mensagens Gerenciadores do protocolo: CoE (CANopen over EtherCAT) FoE (File Access over EtherCAT) EoE (Ethernet over EtherCAT) SoE (Servodrive Profile over EtherCAT) Exemplos de aplicações para cada protocolo Para uso nos próprios produtos vem com o kit de avaliação Beckhoff! Código usado também em produtos Beckhoff

64 Implementação de escravos Módulos Módulos de comunicação escravos EtherCAT com ET1100 ASIC (FB1111) EtherCAT com Altera/Xilinx* FPGA (FB1122/1130) *IP Core required

65 Implementação de escravo Módulos EtherCAT Interface com netx 500 ASIC

66 Implementação de escravos Módulos EtherCAT Interface Anybus-S with FPGA EtherCAT Plug-In module

67 Implementação de escravo Eva-Boards Kit de avaliação EtherCAT EL98xx Com exemplos de implementação (Source) Controlador escravo EtherCAT como ASIC ou FPGA Avaliação total de mestre EtherCAT incluída Muitos PDI (32 Bit Digital I/O, 8/16-Bit µc, SPI) disponíveis PIC on-board com interface debugger

68 Implementação de escravos Eva-Boards Cyclone III Development Board DBC3C40 Controlador Escravo EtherCAT como FPGA (Cyclone III) 2 x 10/100 Ethernet PHY LVDS TFT interface 16 Mbyte SDRAM 1Mbyte SRAM 8 Mbyte flash Security Eprom 1 x UART transceiver 2 x CAN transceiver 4 x RS485 transceiver USB 2.0 OTG Temperature Sensor 32 pin I/O connector 16 bit 24V I/O interface 8 x User LEDs 2 digit seven segment display 4 user buttons navigation key

69 Implementação de Escravo Eva-Boards netx100 Network Evaluation Board with EtherCAT protocol stack EtherCAT Slave Controller as ASIC (netx100) Can work as Master or Slave in the network 4 MByte 16-Bit Flash 8 MByte 32-Bit SDRAM Two Ethernet Ports with Switch and Hub Functionality Fieldbus Interface for AS-Interface (Master only), CANopen, CC- Link, DeviceNet, InterBus (Master only), PROFIBUS USB 1.1 Device RS232C-Interface JTAG-Interface 16 Switches as Digital Inputs 16 LEDs as Digital Outputs Two Digit Address Switch Reset and Boot Buttons

70 Implementação de escravo Eva-Boards netx500 RE Evaluation Board Com exemplo de código (on demand) Controlador Escravo EtherCAT como ASIC (netx500) Muitos PDI disponíveis

71 Controlador Escravo EtherCAT sem Host Controller 4 Grupos de 8 sinais binários 8 I/O 8 I/O 8 I/O 8 I/O I/O Application Process Data Service Data Dual Port Memory EtherCAT Slave Controller non volatile Data EEPROM Sync-Manager, FMMU Registers Auto-Forwarder with Loop Back EtherCAT MAC MII EtherCAT MAC MII PHY Trafo RJ45 PHY Trafo RJ45

72 Controlador escravo EtherCAT sem Host Controller Características Máquina de estado EtherCAT handled by ESC (EtherCAT Slave Controller) Sem caixa de mensagens Sem dicionário de objetos Até 32 signais podem ser conectados diretamente 32 Bit entrada 32 Bit saída 24 Bit entrada / 8 Bit saída 16 Bit entrada / 16 Bit saída 8 Bit entrada / 24 Bit saída Configuração de Boot e informações do escravo (Identificação) na série E²PROM Sem software necessário

73 Controlador escravo EtherCAT com Host Controller Host Controller Process Data Service Data HTTP, FTP, TCP/IP (optional) RAM for TCP/IP and complex Applications Application Mapping Process Data Mailbox Dual Port Memory EtherCAT Slave Controller non volatile Data EEPROM Sync-Manager, FMMU Registers Auto-Forwarder with Loop Back EtherCAT MAC MII EtherCAT MAC MII PHY Trafo RJ45 PHY Trafo RJ45

74 Controlador escravo EtherCAT com Host Controller Interface 8/16-bit µc Desmultiplexado Tipos de sinal intel Polaridade configurada (BUSY, INT) Típico µc: SPI Intel 80x86, Infineon 80C16x, Hitachi SH1, ST10, ARM, TI TMS320 Serie, Até 10 MBaud µc é mestre SPI Típico µc: Microchip PIC, DSPic, Intel 80C51,

75 Controlador escravo EtherCAT com Host Controller Características: Máquina de estado EtherCAT CoE (CANopen over EtherCAT): Caixa de mensagens com protocolo SDO Dicionário de objeto com obejtos obrigatórios Tipo de dispositivo Objeto de identificação Endereço físico Mapeamento PDO e objetos relatados Tipo de comunicação Sync Manager Relação Sync Manager PDO ou: SoE (Perfil Servodrive (IEC *) over EtherCAT) opcional: EoE (Ethernet over EtherCAT) * also known as SERCOS Standard

76 Requerimentos de microcontrolador (Host Controller escravo) Simples dispositivos (E/S) Devices não precisam de µc Tarefas de µc e dispositivos mais complexos: Troca de dados de processo com a aplicação Dicionário de objetos Parâmetros de aplicação (parâmetros de comunicação gerenciados pelo ESC) TCP/IP Stack se necessário Performance do µc é determinada pela aplicação do dispositivo, e não pela comunicação EtherCAT Em muitas classes 8-bit µc é suficiente

77 EtherCAT é mais fácil de : Mestre Implementação de mestre: e.g. com exemplo de código (fonte) Ferramenta de configuração EtherCAT Formato de dados XML de ESI e ENI EtherCAT Configuration Tool Process Data (PD) Image description Application Realtime.xml EtherCAT Slave Information (ESI) Files.xml EtherCAT Network Information (ENI) File Parser init Process Data Image cyclic commands Mailbox Services req. resp. acyclic commands optional; for online functionality (e.g. scanning for devices) Realtime EtherCAT Master Driver Ethernet Frames Network Driver Standard Ethernet MAC

78 EtherCAT é mais fácil de : Mestre Exemplo: Mestre com uma única imagem de processo típico e.g. para pequenos controladores com uma task até 1488 Byte de dados de processo Cabeçalho para dados de comunicação de processo constante Ethernet Header ECAT DA SA Type Frame EtherCAT Data HDR HDR 6 Bit 6 Bit 2 Bit 2 Bit 10 Bit Byte constant header EtherCAT Datagram completely sorted (mapped) process data Working Counter: constant Mestre pode ser implementado com esforço mínimo Sem necessidade de processador de comunicação separado (e.g. on plug-in card) Mais simples que outras redes de campo Muito mais simples que outras redes de Ethernet Industrial WKC 2 Ethernet Pad. FCS Byte Padding Bytes and CRC generated by Ethernet Controller (MAC)

79 EtherCAT é aprovado Em linhas de produção desde 2003, excelente variedade de produtos

80 EtherCAT é uma tecnologia aberta Protocol é completamente aberto: EtherCAT é normatizado por IEC, ISO e SEMI (IEC 61158, IEC 61784, ISO 15745, SEMI E54.20) Controlador escravo de muitas origens Controlador escravo fornece interoperabilidade ETG organiza testes de interoperabilidade ( Plug Fests ), Workshops e Seminários Testes e certificados de conformidade

81 EtherCAT Technology Group e IEC Placa de gerenciomento da IEC foi aprovada Liaison do EtherCAT Technology Group com IEC SC65C WG 11/12/13 + JWG10 (SC65C: comunicação digital) Assim o ETG é um parceito oficial da IEC

82 EtherCAT em IEC IEC : Interface Genéricase uso de perfis para drives de potência Annex A: Mapping to CiA402 IEC : Profile CiA402 Mapping to CANopen** IEC Mapping to EPL IEC : Interface Definition Annex B: Mapping to CIP IEC : Profile CIP Motion Mapping to EtherCAT Annex C: Mapping to PROFIdrive IEC : Profile Specifications IEC : Profile PROFIdrive IEC : Mapping of Profiles to Network Technologies B... C... Mapping to SERCOS I/II IEC Mapping to SERCOS III Annex D: Mapping to SERCOS* IEC : Profile SERCOS* Mapping to EtherCAT *SERCOS interface is a trademark of SI e.v. **CANopen is a trademark of CAN in Automation e.v.

83 Arquitetura EtherCAT + dispositivos File System, Bootloader File Access HTTP, FTP, TCP IP UDP Ethernet Dispositivo EtherCAT Mailbox The SERCOS* Standard IDN Service Channel IEC IEC EtherCAT Slave Controller Ethernet Physical Layer DEVICE Application The CANopen** Standard Object Dictionary EN IEC IEC Process Data PDO Mapping AT MDT FoE EoE SoE CoE CoE/SoE SDO Process Data *SERCOS interface is a trademark of SI e.v. **CANopen is a trademark of CAN in Automation e.v.

84 EtherCAT é uma tecnologia aberta Mestres EtherCAT implementados em grandes quantidades RTOS* ecos Integrity Intime Linux with RT-Preempt MQX On Time RTOS-32 OS-9 PikeOS Proconos OS QNX Real-Time Java RMOS RT Kernel RT-Linux RTX RTXC RTAI Linux VxWin + CeWin+ RTOS32Win+LxWin VxWorks Windows CE Windows XP/XPE with CoDeSys SP RTE Windows XP/XPE with TwinCAT RT-Extension Windows Vista, 7 XOberon XENOMAI Linux µc/os II *as of April 2012

85 Typical EtherCAT Device Architecture optional HTTP, FTP, TCP IP UDP Ethernet EtherCAT Device DEVICE Application Parameters Asynchronous Communication (Explicit Addressing) Cyclic Synchronous Communication (Implicit Addressing) Device Profile Definitions EoE CoE/SoE CoE/SoE Mailbox Process Data EtherCAT Slave Controller Ethernet Physical Layer

86 Arquitetura de servodrive com SoE EtherCAT opcional HTTP, FTP, TCP IP UDP EtherCAT Device Servodrive Application IDN Service Channel Process Data: AT / MDT IEC é o SERCOS* Drive Profile Ethernet Servodrive Profile IEC Mapping to IEC EoE SoE SoE Mailbox Process Data EtherCAT Slave Controller Ethernet Physical Layer *SERCOS interface is a trademark by SI e.v.

87 EtherCAT é uma tecnologia aberta Fundação: Novembro de 2003 Tarefas: Suporte, Avanços e promoção do EtherCAT A maior organização mundial de redes de campo Mais de 2050* empresas membro de 54 países em 6 continentes: Fabricantes de dispositivos Clientes finais Fornecedores de tecnologia Filiação é aberta a todos *as of July 2012

88 Time mundial do ETG Dr. Guido Beckmann, GER Andrea Bock, GER Geng Cheng, CHN Bin (Beryl) Fan, CHN Oliver Fels, GER Florian Hammel, GER Florian Häfele, GER Rainer Hoffmann, GER Liliane Hügel, GER Dr. YanQiang Liu, CHN Prof Dr. Yong-Seon Moon, KOR Masanori Obata, JPN Thomas Rettig, GER Martin Rostan, GER Makiko Hori, JPN Joseph P. Stubbs, USA Fengjiao (Jojo) Fu CHN Key Yoo, KOR ETG Office North America Seattle, WA ETG Headquarters Germany Nuremberg ETG Office China Beijing ETG Office Japan Yokohama ETG Office Korea Seoul

89 Estrutura do EtherCAT Technology Group

90 Desenvolvimento de membros ETG July 2 nd, 2012: 2050 membros May 2011 May 2012: Nov-03 Feb-04 May-04 Aug-04 Nov-04 Feb-05 May-05 Aug-05 Nov-05 Feb-06 May-06 Aug-06 Nov-06 Feb-07 May-07 Aug-07 Nov-07 Feb-08 May-08 Aug-08 Nov-08 Feb-09 May-09 Aug-09 Nov-09 Feb-10 May-10 Aug-10 Nov-10 Feb-10 May-11 Aug-11 Nov-11 Feb-12 May-12

91 Distribuidores de membros ETG 100% 90% 80% Ásia 70% 60% 50% 40% 35 membros EtherCAT Technology Group é verdadeiramente uma organização global Europa w/o Germany América > 2000 membros 30% Alemanha 20% Germany Europe w/o Germany America Asia ROW

92 Membros do ETG na Ásia Asia (others) Japan China+Taiwan Korea July 2 nd 2012: 607 Membros asiáticos Maio 2011 Maio 2012: + 149!

93 Membros ETG na América do norte America (others) Canada USA Jan 23 rd 2012: 254 Membros Americanos Fev 2011 Fev 2012: + 34%

94 Membros do ETG na Corea Korea March 20 th 2012: 79 Membros coreanos

95 Membros de 54* Países, 6 Continentes *as of May 2012 Argentina Canadá França Austrália China Alemanha Áustria Grécia Colômbia Belarus Croácia Hungria Bélgica Índia Rep Tcheca Bosnia e Herzegovina Irã Brasil Dinamarca Irlanda Bulgária Finlândia Israel Itália Japão Corea Líbano Látvia Liechtenstein Lituânia Malta México Holanda Nova Zelândia Noruega Polônia Portugal Romênia Russia San Marino Sérvia Singapura Eslováquia Eslovênia África do sul Espanha Suécia Suíça Taiwan Tailândia Turquia Ucrânia Reino Unido EUA

96 Membros de 53* Países, 6 Continentes ETG Office *as of March 2012

97 Membros de 53* Países, 6 Continentes ETG Office *as of March 2012

98 Quantos membros investem na tecnologia? Um indicador: kits de implementação vendidos. Até agora, Beckhoff vendeu mais de 1300 kits (78% slave kits, 22%(!) master kits) + há kits de escravos + mestre stacks de outros fornecedores*, como Escravo Beck IPC Deutschmann EBV Elektronik Hilscher HMS anybus IXXAT Automation koenig-pa port Red one Soft Servo Systems ST Microelectronics Terasic Technologies Tetra Xilinx Mestre acontis esd igh IXXAT Automation Kithara Koenig-PA MicroSys Profimatics Sybera * Only those listed that have entered their offering in the EtherCAT Product Guide

99 ETG: Membros ativos Hannover Messe 2012: 68 fornecedores com mais de 280 dispositivos EtherCAT diferentes no stand do ETG: 35 drives diferentes de 24 fabricantes operam na mesma rede 25 mestres diferentes em uma instalação, usando 10 diferentes sistemas operacionais Dispositivos de segurança (mestre + escravo) de outros fabricantes operando em um sistema.

100 Grande seleção de produtos E/S, Controlador, IHM, Servo Drives, Inversores de frequência Sensores, Kits de desenvolvimento Escravo + Mestre, Painéis de controle, Válvulas hidráulicas e pneumáticas,

101 Fornecedores de drives EtherCAT (Vendors that ship or have announced EtherCAT drives as of 7/2012. Not all products shipping yet)

102 Demonstração de servodrives de vários fabricantes com EtherCAT 35 Eixos diferentes, 24 diferentes fabricantes 1 rede EtherCAT

103 Taxa de adoção em mestres (Controlador) (Vendors that ship or have announced EtherCAT master devices as of 7/2012. Not all products shipping yet)

104 Taxa de adoção em E/S: EtherCAT ABB Knestel Ackermann Kolektor Synatec ACS Motion Control Kollmorgen Addi-Data Kuhnke Adlink Lenze AFT Fahrzeugtechnik M-System Algo System MaVi Amoy Dynamics Messung Anca MicroControl AutomationX Microinnovations/Eaton B&R Mikrap Balluff MKS Instruments Baumüller MKT Systemtechnik BBH MSC 2012 Beckhoff MTT Belden Murrelektronik Berghof M-System Bosch Rexroth National Instruments 72 CEC Omron CSM Panasonic SUNX Deif Power Instruments Dina Elektronik Prima Electro dspace Eckelmann Schweitzer Engineering Laboratories / SEL esd SEW Eurodrive Festo Shanghai Xinhua Gantner SHF Grossenbacher SMC HBM Sontheim Helmholz Industrie Elektronik IDS TETRA Imc/Additive TexComputer Jäger Messtechnik TR Elektronik Jumo Turck KEB Unidor KEBA Unitro Keyence VIPA Wago (Vendors that ship or have announced EtherCAT I/O devices as of 7/2012. Not all products shipping yet)

105 Tecnologia de SO em Mestres EtherCAT Mestres EtherCAT implementados no range de RTOS* ecos Integrity INtime Linux with RT-Preempt Microware OS-9 MQXTM On Time RTOS-32 Oracle Solaris (SunOS) PikeOS Proconos OS QNX Real-Time JavaTM RMOS RTKernel RT-Linux RTX RTXC RTAI Linux SCALE-RT TKernel VxWin + CeWin + RTOS32Win +LxWin VxWorks Windows CE Windows Embedded mit IntervalZero RTX Windows XP/XPE mit CoDeSys SP RTE Windows XP/XPE mit TwinCAT RT-Extension Windows Vista, 7 XOberon XENOMAI Linux µc/os-iitm *as of July 2012

106 Conformidade e interoperabilidade A conformidade e a interoperbilidade são muito importantes para o sucesso da tecnologia de comunicação Conformidade com a especificação é uma obrigação para todos os usuários da tecnologia EtherCAT Para isso, o EtherCAT Conformance Test Tool (CTT) é usado Casos de testes para o CTT são fornecidos pelo grupo de trabalho Conformance dentro da comunidade ETG O Teste de conformidade EtherCAT testa antes do certificado oficial do EtherCAT Test Center (ETC)

107 Safety over EtherCAT Parada de emergência Diagnóstico de operador Limitação segura de posição / velocidade Porta com travas de segurança Alimentador de material Controle Bimanual Proteção de espaço com scanner Instalação / Manutenção Isolamento

108 Conceitos de segurança de máquinas modernas

109 Safety over Características Safety over EtherCAT (FSoE) define um padrão de comunicação segura para o transporte de dados em processo seguros de dispositivos Safety over EtherCAT. FSoE é uma tecnologia aberta dentro do EtherCAT Technology Group (ETG). O protocolo é desenvolvido de acordo com IEC Tem o Nível de segurança (SIL) 3 Probabilidade de erro residual R(p) < 10-9 O protocolo é aprovado pelo corpo independente (TÜV)

110 Safety over Características(2) Frame FSoE é mapeado em PDOs cíclicas Mánimo tamanho de frame FSoE: 6 Byte Máximo tamanho de frame FSoE: dependendo do número de dados de processo do dispositivo escravo Assim o protocolo é aplicável para E/S seguras e para controle funcional de movimento Transferência confirmada do Mestre FSoE para o escravo FSoE e vice versa. Parâmetros de segurança do dispositivo podem ser descarregados do Mestre para o Escravo no Boot-Up da conexão FSoE Produtos certificados com Safety over EtherCAT estão disponíveis desde 2005.

111 Safety over Características (3) A especificação FSoE não tem restrições de acordo com: Camada de comunicação e interface A comunicação não faz parte das medidas de segurança: black channel (assumindo taxa de bit de erro: p = 10-2 ) Velocidade de transmissão Tamanho de dados de processo (o tamanho é arbitrário) Roteando via gateways não-seguros, sistemas de rede de campo ou backbones são possíveis

112 Safety over Roteando Podem ser roteados através de gateways não-seguros Podem ser roteados através de outras redes de campo Uma tecnologia de segurança para (quase) todas as redes de campo

113 Safety over Arquitetura do Software Dispositivo 1 Aplicação De Segurança Dispositivo 2 Aplicação De Segurança Safety over EtherCAT Protocolo Aplicação Padrão EtherCAT Interface de comunicação Aplicação Padrão Safety over EtherCAT Protocolo EtherCAT Interface de comunicação Safety over EtherCAT EtherCAT DLL e AL EtherCAT Telegrama Safety data container (FSoE Frame) EtherCAT é usado como um "black channel" Contém informação segura e não-segura

114 Safety over Arquitetura de Hardware Um canal de comunicação De acordo com o modelo A da IEC Anexo A Entrada RJ45 Controlador A Protocolo Seguro Controller A Safety Protocol Magnetics PHY Dispositivo Controlador B Protocolo Seguro Controller B Safety Protocol EtherCAT Escravo PHY Magnetics RJ45 Saída

115 Safety over Estrutura do Frame EtherCAT Frame Cabeçalho Ethernet Cabeçalho EtherCAT 1. Datagrama Aplicação De segurança HDR FSoE Protocolo Device 1 EtherCAT Interface de comunicação 2. Datagram FSoE Process Data FSoE Frame Aplicação Padrão FSC FSoE Frame O Frame FSoE Frame está embarcado como um Container nos dados de processo do dispositivo Qualquer dispositivo detecta um novo frame FSoE, se um único bit no frame é mudado Cada 2 Byte de dados são checados O número máximo de dados de segurança não é restringido pelo protocolo. CMD Safe Data 0 CRC_0 Safe Data 1 CRC_1 Safe Data n CRC_n Conn ID

116 Safety over Medidas de Segurança Erro Medida Sequencia Numérica Watchdog ID de conexão Cálculo CRC Repetição não intencional Perda Inserção Sequência incorreta Corrupção Delay inaceitável Máscara Repetição de erros em switches Envios errados entre segmentos

117 Safety over Exemplo de implementação Lógica Descentralizada PLC padrão roteia mensagens seguras PLC Padrão Entradas Seguras Saídas seguras S S Drives seguros Lógica Segura S S

118 Safety over Vantagens Solução totalmente integrada: Comunicação padrão e segura em um canal Redução de redes e interfaces Configuração central, diagnósticos e manutenção para E/S seguras e não seguras em uma ferramenta Aplicações seguras fazendo uso total das vantagens do Baixos tempos de resposta Número de nós quase ilimitado Grandes extensões de rede Opções de redundância de cabo Grande flexibilidade com conexão quente

119 Sem Redundância: Operação Normal Mestre EtherCAT RX Unit TX Unit RX TX MAC 1 RX TX Escravo 1 Escravo 2 Escravo N RX TX RX TX RX TX TX RX TX RX TX RX

120 Sem Redundância: Falha de cabo Mestre EtherCAT RX Unit TX Unit RX MAC 1 RX TX TX Escravo 1 Escravo 2 Escravo N-1 Escravo N RX TX... RX TX RX TX... RX TX TX RX TX RX TX RX TX RX

121 Sem redundância: Falha no cabo ou no nó Mestre EtherCAT RX Unit TX Unit RX MAC 1 RX TX TX Escravo 1 Escravo 2 Slave N-2 Escravo N-1 Escravo N RX TX... RX TX RX TX RX TX... RX TX TX RX TX RX TX RX TX RX TX RX

122 Sem redundância: Operação normal Mestre EtherCAT RX Unit TX Unit RX TX MAC 1 MAC 2 RX TX RX TX Somente uma segunda porta necessária Sem cartão especial Escravo 1 Escravo 2 Escravo N RX TX TX RX... RX TX TX RX... RX TX TX RX

123 Com redundância: Falha de cabo Mestre EtherCAT RX Unit TX Unit RX TX MAC 1 MAC 2 RX TX RX TX Escravo 1 Escravo 2 Escravo N-1 Escravo N RX TX... RX TX RX TX... RX TX TX RX TX RX TX RX TX RX Switchover time: < 15µs

124 Com redundância: Falha no nó ou cabo Mestre EtherCAT RX Unit TX Unit RX TX MAC 1 MAC 2 RX TX RX TX Escravo 1 Escravo 2 Slave N-2 Escravo N-1 Escravo N RX TX... RX TX RX TX RX TX... RX TX TX RX TX RX TX RX TX RX TX RX

125 Alta disponibilidade Redundância de cabo Necessidade de uma segunda porta somente no mestre Hot Swap dos dispositivos Conexão quente de segmentos de rede Mestre redundante com Hot Stand By Mestre Grupo de Conexão quente

126 arquitetura versátil do sistema Mestre para escravo Escravo para escravo Mestre para mestre M2S M2M Mestre Portas M2S Gateways Mestre S2S

127 Protocolo de Automação EtherCAT

128 Protocolo de automação Aplicação MES Je Verbindung: 10ms cycle IN 1kByte OUT 1kByte Controller OPC zum Controller und allen Stationen Visu IN 600 Byte OUT 600 Byte IN 600 Byte OUT 600 Byte IN 600 Byte OUT 600 Byte IN 600 Byte OUT 600 Byte IN 600 Byte OUT 600 Byte IN 600 Byte OUT 600 Byte IN 600 Byte OUT 600 Byte IN 600 Byte OUT 600 Byte IN 600 Byte OUT 600 Byte 10 ms cycle Stations- Master Stations- Master Stations- Master Stations- Master Stations- Master Stations- Master Stations- Master Stations- Master Stations- Master Stations- Master Einschleusen Einschleusen Prozess- Kammer Prozess- Kammer Prozess- Kammer Prozess- Kammer Prozess- Kammer Ausschleusen Ausschleusen Ausschleusen Ethernet Connection EtherCAT Segment EtherCAT Automation Protocol OPC

129 EtherCAT e Comunicação Wireless Dispositivos wireless podem ser conectados pelo switch Segmentos wireless não diminuem a comunicação EtherCAT Protocolo: Protocolo de Automação EtherCAT Troca de dados de processo Pushed e/ou Polled Segmento transparente para dispositivos mestre Master Porta e.g. RFID Reader

130 EtherCAT e comunicação Wireless Dispositivos wireless podem ser conectados pelo switch Segmentos wireless não diminuem a comunicação EtherCAT Protocolo: Protocolo de Automação EtherCAT Master Troca de dados de processo Pushed e/ou Polled Segmento transparente para dispositivos mestre Mestre vê os dados de processo de um sub-sistema ou das E/S locais Porta e.g. Leitor ou cartão RFID Mestre com ou sem controle da aplicação

131 Porque as empresas escolhem EtherCAT? Alta performance EtherCAT é a tecnologia Ethernet Industrial mais rápida Topologia flexível Beneficia não somente para grandes aplicações distribuídas Facilidade de uso Facilidade de manutenção e configuração Baixos Custos Implementação e infraestrutura econômicas Segurança Funcional Comunicação segura integrada Variedade de produtos Grande variedade de produtos EtherCAT disponíveis

132 Aplicaçãoes do EtherCAT Aplicações rápidas, e.g.: Máquinas de embalagens Prensagem rápida injetoras Máquinas para madeira Máquinas ferramena (CNC) Berço de teste Robótica Aplicações distribuídas, e.g.: Movimentação de material logística Aquisição de dados

133 Aplicações do EtherCAT Devido ao baixo custo do mestre e cabeamento simples: Pequenos controladores Embedded Pequenos PLCs Qualquer aplicação de controle baseada em PC Com ou sem necessidade de tempo real EtherCAT permite aplicar outras tecnologias de rede de campo cabeadas

134 EtherCAT A rede Ethernet de campo Porque usar o mais lento, somente porque é mais caro?

135 EtherCAT A rede Ethernet de campo. Por favor, visite-nos em para obter mais informações EtherCAT Technology Group ETG Headquarters Ostendstr Nuremberg, Germany Fone: info@ethercat.org