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EtherCAT
Bild 3: betriebssystemkonformer TwinCAT Y-Treiber:
Als Hardware in der Steuerung kommen sehr preiswerte handelsübliche Standard Netzwerk-Interface-Karten
(NIC) zum Einsatz. Der Datentransfer zum PC erfolgt per DMA (Direct Memory Access); es wird also keine
CPU-Performance für den Netzwerkzugriff abgezweigt.
Da die Ethernet-Funktionalität des Betriebssystems vollständig erhalten bleibt, können alle
betriebssystemkonformen Protokolle parallel auf dem selben physikalischen Netzwerk betrieben werden.
Dies umfasst nicht nur Standard IT-Protokolle wie TCP/IP, HTTP, FTP oder SOAP, sondern auch praktisch
alle Industrial-Ethernet-Protokolle wie Modbus TCP, ProfiNet oder Ethernet/IP.
9.3
Systemeigenschaften
Protokoll
Das für Prozessdaten optimierte EtherCAT-Protokoll wird dank eines speziellen Ether-Types direkt im
Ethernet-Frame transportiert. Es kann aus mehreren Sub-Telegrammen bestehen, die jeweils einen
Speicherbereich des bis zu 4 Gigabyte großen logischen Prozessabbildes bedienen. Die datentechnische
Reihenfolge ist dabei unabhängig von der physikalischen Reihenfolge der Ethernet-Klemmen im Netz, es
kann wahlfrei adressiert werden. Broadcast, Multicast und Querkommunikation zwischen Slaves sind
möglich. Die Übertragung direkt im Ethernet-Frame wird stets dann eingesetzt, wenn EtherCAT-
Komponenten im gleichen Subnetz wie der Steuerungsrechner betrieben werden.
Der Einsatzbereich von EtherCAT ist jedoch nicht auf ein Subnetz beschränkt: EtherCAT UDP verpackt das
EtherCAT Protokoll in UDP/IP-Datagramme. Hiermit kann jede Steuerung mit Ethernet-Protokoll-Stack
EtherCAT-Systeme ansprechen. Selbst die Kommunikation über Router hinweg in andere Subnetze ist
möglich. Selbstverständlich hängt die Leistungsfähigkeit des Systems in dieser Variante von den
Echtzeiteigenschaften der Steuerung und ihrer Ethernet-Protokollimplementierung ab. Die Antwortzeiten des
EtherCAT-Netzwerks an sich werden jedoch nur minimal eingeschränkt: lediglich in der ersten Station muss
das UDP-Datagramm entpackt werden.
58
Version: 1.5
CX8010
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