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Thema: Ethercat - Master to Master Kommunikation

  1. #11
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    Hi nochmal,

    meiner Meinung nach wird hier im Speziellen wie auch im Allgemeinen nicht genau genug zwischen Beckhoff Produkten und Ethercat Technologie getrennt.

    Beispiel Brige-Klemme: Natürlich gibt es eine Bridge-Klemme von Beckhoff, die im Rahmen von TwinCat sicher auch super funktioniert, die zufälligerweise auch mit EtherCAT betrieben wird.

    Mir wäre aber keine allgemeingültige offene und nachimplementierbare Protokollbeschreibung dieses Teils der Technologie bekannt (wobei ich mich gerne eines besseren belehren lasse ), um sie beispielsweise in einem eigenen EtherCAT-Slave oder mit einem eigenen Master zu implementieren und nicht darauf angewiesen zu sein, auf Beckhoff-Produkte zurückzugreifen (Thema second source...).

    LG
    AndyS
    Zitieren Zitieren Beckhoff Produkte vs. Ethercat Technologie  

  2. #12
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    Beckhoff hat nunmal meines Wissens nach mit TwinCAT die umfangreichste Implementierung eines EtherCAT-Masters, und auch die größte Palette an Slaves.

    Die Bridge-Klemme ist eigentlich nur ein "normaler" Slave, der über CoE konfiguriert wird. Kann also an jedem anderen Master genauso laufen.
    http://infosys.beckhoff.com/index.ph...on.htm&id=5656
    Die Klemme bedient sich nur den Mechanismen des EtherCAT-Protokolls. Stellt Prozessdaten zur Verfügung (die in diesem Fall vom anderen Strang kommen) und ggf. einen Zeitwert, den dann der Master als Referenzzeit für die verteilten Uhren nutzen kann.

    Diese Art der Synchronisierung hat erstmal nichts mit einer spezielle Beckhoff Variante zu tun, sondern kann von anderen Mastern genau verwendet werden. [edit]
    Außerdem ist die Denkweise bei EterhCAT etwas anders. Nicht der Master synchronisiert, sondern die Slaves synchronisieren sich untereinander. Von daher kann ein Slaves beliebige Funktionalitäten erfüllen. In diesem Fall ebend Prozessdatenaustausch mit "extern" und Bereitstellung einer Systemzeit.
    ... und das kann man sich zur Not bestimmt auch in einem eigenen Slave zusammenbasteln.

    [edit]
    Zitat Zitat von AndyS Beitrag anzeigen
    Mir wäre aber keine allgemeingültige offene und nachimplementierbare Protokollbeschreibung dieses Teils der Technologie bekannt (wobei ich mich gerne eines besseren belehren lasse ), um sie beispielsweise in einem eigenen EtherCAT-Slave oder mit einem eigenen Master zu implementieren und nicht darauf angewiesen zu sein, auf Beckhoff-Produkte zurückzugreifen (Thema second source...).
    Nochmal kurz zur Erklärung wie das bei EterhCAT mit der Synchronisierung funktioniert:
    Dem Master wird ein Slave als Referenzuhr bekannt gegeben. Der Master ermittelt die Laufzeiten des Telegramms zwischen den Slaves mit Distributed Clocks und errechnet die notwendigen Shift-Zeiten im Verhältnis zur Referenzzeit. Diese Shift-Zeiten werden den anderen Slaves bekannt gegeben.
    Fortan führen die Slaves ihre Aktionen erst dann aus, wenn ihre eingestellte Shift-Zeit nach dem Eintreffen des Telegramms vorüber ist.
    Der Master ist einzig für die (rechtzeitige) Verteilung der Telegramme und das Nachregeln der Slave-Uhren verantwortlich. Die Slaves kontrollieren selbsstständig, wann sie was machen sollen.
    Und die Bridge-Klemme ist nur ein Slaves, der neben Prozessdaten noch eine Uhrzeit (von extern) bereitstellt. Wie der Master diese Datenv erwendet ist implementierungsabhängig. Hat aber mit dem Protokoll an sich nichts zu tun.

    Mich würde bei Sercos III interessieren, wie der Kommunikationsablauf im "C2C"-Verfahren vonstatten geht (siehe mein Post zuvor).

    Ach übrigens:
    Es gibt da ja noch Ethernet-Powerlink. Dort ist angeblich auch direkte Querkommunikation zwischen Teilnehmern möglich. Aber auch hier weiß ich nicht, ob Master-Master-Kommunikation überhaupt möglich ist, und wie sich die "Managing Nodes" das ggf. untereinander koordinieren.
    Geändert von trinitaucher (04.08.2010 um 16:11 Uhr)

  3. #13
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    Zitat Zitat von trinitaucher Beitrag anzeigen
    Mich würde bei Sercos III interessieren, wie der Kommunikationsablauf im "C2C"-Verfahren vonstatten geht (siehe mein Post zuvor).

    Ach übrigens:
    Es gibt da ja noch Ethernet-Powerlink. Dort ist angeblich auch direkte Querkommunikation zwischen Teilnehmern möglich. Aber auch hier weiß ich nicht, ob Master-Master-Kommunikation überhaupt möglich ist, und wie sich die "Managing Nodes" das ggf. untereinander koordinieren.

    Sercos III benutz eine art Master Master zur Querkommunikation so wie ich das bisher aus den Specs/daten verstehe funktionieren die Master in einer Line dann im Prinzip genauso wie Die Slaves zu einem master.

    D.h. Der MasterMaster bereitet dann AT's (Aknowledge telegramms) for die Zur Querkommunikation in beide Richtungen genutzt werden. Da in Sercos III Telegramme bei hin UND rückweg (Entgegen EtherCAT) bearbeitet werden ist UP Down und Down Up in der Line quasi das gleiche.

    Ethernet Powerlink benutzt keine Switches sondern Hubs und sendet daten im broadcast verfahren, d.h. jeder Teilnehmer "hört" alle daten mit daher ist dort eine Querkommunikation quasi schon fest eingebaut, erhöht natürlich das Datenaufkommen bei vielen teilnehmern entsp.

    Beides noch ohne gewähr da ich mich immer noch in die diversen Bus-systeme einarbeite

    Grüße Chris

  4. #14
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    Zitat Zitat von Christian_ Beitrag anzeigen
    Sercos III benutz eine art Master Master zur Querkommunikation so wie ich das bisher aus den Specs/daten verstehe funktionieren die Master in einer Line dann im Prinzip genauso wie Die Slaves zu einem master.

    D.h. Der MasterMaster bereitet dann AT's (Aknowledge telegramms) for die Zur Querkommunikation in beide Richtungen genutzt werden. Da in Sercos III Telegramme bei hin UND rückweg (Entgegen EtherCAT) bearbeitet werden ist UP Down und Down Up in der Line quasi das gleiche.

    Ethernet Powerlink benutzt keine Switches sondern Hubs und sendet daten im broadcast verfahren, d.h. jeder Teilnehmer "hört" alle daten mit daher ist dort eine Querkommunikation quasi schon fest eingebaut, erhöht natürlich das Datenaufkommen bei vielen teilnehmern entsp.
    Das ist mir alles klar, aber der tatsächliche Kommunikationsablauf ist mir ebend nicht klar.

    Normalerweise gibt's bei Sercos III und Ethernet-Powerlink immer einen einzigen Master, der die Telegramme verschickt und somit die Kommuniaktion triggert.
    Was ist aber nun bei mehreren Mastern? Da müssen die Master untereinander sich doch abstimmen, wer wann ein Telegramm verschicken darf. Sonst ist doch die Deterministik nicht gegeben. Oder man braucht wieder einen einzigen Master, der die Oberhand hat.
    Bei Sercos III mit Vollduplex könne beide Master zwar ungestört Telegramme versenden, die "Takte" der Versendung unterscheiden sich aber doch bestimmt, bzw. wer gibt den Takt vor?
    Falls es solche Takgeber nicht gibt, ist die Kommuniaktion nicht mehr synchronisiert.
    Und bei Linientopologie zwischen den Mastern darf trotzdem ein Gerät "in der Mitte" nicht ausfallen. Sterntopologie ist ja nicht möglich.

    Wenn Powerlink generell nur Hubs verwendet, ist doch auch essig mit Voll-Duplex. Dann kann's doch schon gar keine mehreren Master geben, die unabhängig selbstständig Telegramme verschicken können.
    Also wieder ein "Single"-Master, der die Sendezeiten steuert.

  5. #15
    Christian_ ist offline Neuer Benutzer
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    Also Sercos III hat ja einen "Über"Master der Die Kommunikation unter den Mastern Regelt, wie diese allerdings Synchron mit den Slaves der Master synchron gehalten wird ist mir auch noch nicht 100 Prozent klar.

    Was Ethernet-Powerlink angeht hast du völlig recht. Es gibt nur EINEN master den Sogenanten MN (Managing Node) Dies ist der Einzige Node der unaufgefordert daten senden darf. Der Startet einen Zyklus und Pollt dann nach einander die einzelnen Nodes die diesen zyklus dran sind (müssen nicht zwingend alle sein) Jeder Node der gepollt wurde antwortet dann mit seinem whatever und da alle mithören hast du in dem moment eine Art Wer immer die daten braucht nimmt sie sich situation. dann ist der Nächste Node dran usw. Wenn die Phase vorbei ist und noch platz im Cycle dann kommen noch Asynchrone sachen wir TCP/IP und stuff.

    Die Cycles sind natürlich entsprechend länger weil eben kein VollDuplex gegeben ist.

  6. #16
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    Zitat Zitat von Christian_ Beitrag anzeigen
    Also Sercos III hat ja einen "Über"Master der Die Kommunikation unter den Mastern Regelt, ...
    Interessant. Auch bei der C2C-Kommunikation? Man kann das aus den vielen Hochglanzbroschüren immer nie so erkennen.

  7. #17
    Christian_ ist offline Neuer Benutzer
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    Jup so lese ich das aus den technical specs und so:

    Siehe auch

    PDF: http://www.sercos.com/news/pdf/descr...ility_demo.pdf

    letzter Abschnitt erste seite:


    The second system consists of a SERCOS III controller from Bosch Rexroth. This controller operates as a SERCOS III master in the controller-to-controller communication, with the other two controllers in the demo as slaves. It also controls two Bosch Rexroth SERCOS III servodrives.
    Ausserdem noch: http://www.sps-magazin.de/?inc=artik..._show&nr=29462

    Der Abschnitt Funtkionsweise ist hier interesant. Zusammengefasst sagt er, C2C Kommunikation findet in den AT (Aknolwedge telegramms) statt welche nach der Sercos III Spec immer von einem einzigen Master gesendet und seinen slaves bestückt werden. Hier also der MasterMaster oder eben Über-Master an dem die anderen Master als Slaves hängen die dann aber wieder Slaves haben können.
    Geändert von Christian_ (05.08.2010 um 13:41 Uhr)

  8. #18
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    Ah, danke!

    Also funktioniert das bei Sercos III im Prinzip genauso wie's bei EtherCAT (Beckhoff) mit den Bridge-Slaves geht.

  9. #19
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    Zitat Zitat von trinitaucher Beitrag anzeigen
    Ah, danke!

    Also funktioniert das bei Sercos III im Prinzip genauso wie's bei EtherCAT (Beckhoff) mit den Bridge-Slaves geht.
    Im Prinzip schon, allerdings sind die Philosophien, wie die Synchronisation zustande kommt komplett verschieden, was sich auch in der Topologie wiederfindet.

    Bei EtherCAT wird eine Art Systemzeit zyklisch (? das scheint in der Verantwortung des Masters zu liegen) über ein RMW abgeglichen, diese wird wohl typischerweise durch einen Slave bereitgestellt (soweit ich es verstanden habe).

    Bei SERCOS III geht die Synchronisation vom Master aus, er sendet in jedem Buszyklus ein Synchronisationstoken (MST), auf den sich die Slaves aufsynchronisieren.

    Koppelt man jetzt mehrere Netzwerke, so besteht die Notwendigkeit, die Systemzeit bzw den Sychronisationstoken von einem in das andere Netzwerk zu "übertragen". Da EtherCAT keine spezielle Hardware im Master erfordert, und damit den Jitterzeiten von Software (im Master) unterliegt, wird hier eine Slave-Brigde benötigt, die vom einen ins andere Netzwerk die Systemzeit überträgt (interessant wäre hier für mich, wie mit unterschiedlichen bereits vorhandenen Systemzeiten in den Netzwerken umgegangen wird). Bei SERCOS III werden die Token direkt durch den Master übertragen, der ja dann Slave oder Master in einem übergeordneten Ring ist, der kann über definiertes "Ziehen" dann seinen Ring auf den übergeordneten Ring aufsynchronisieren.

    Gruß
    AndyS

    PS: Wie immer, wenn ich etwas falsch verstanden habe, ich lass mich gerne belehren, bin ja noch jung und interessiert .

  10. #20
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    Du hast's richtig erkannt. Bei EtherCAT wird von einem Slave die Referenzzeit genommen. Ob dieser Salve seinerseits diese Zeitbasis von seinem eigenen Quarz nimmt, oder von einem übergeordneten System (bei gekoppelten Systemen) bekommt, ist dem Master, der die Uhren seines Systems einstellt und nachregelt erstmal egal. Übergeordnete Zeitbasen bekommt man z.B. über diese Bridge- oder von einer IEEE-1588-Klemme.
    Im übergeordneten Strang gibt's dann wiederum einen Slave, der die Referenzuhr spielt. So kann diese Referenzzeitbasis an alle verbundenen Stränge verteilt werden.
    Man könnte wohl auch einen Master als Referenzuhr nehmen. Da der aber ein Softwareprodukt ohne hochgenaue Hardware-Uhr ist, werden die Slaves als Referenzuhren bevorzugt.
    Es muss bei EtherCAT kein fortlaufender, hoch deterministischer Telegrammversand stattfinden, da die Slaves ihre Aktionen in Abhängigkeit vom berechneten Synchronisationszeitpunkt selbstständig durchführen.
    Das Telegramm mit den Daten muss nur rechtzeitig den Slave erreicht haben, d. h. vor dem errechneten Sync-Inpuls. Ob der Telegrammversand jittert (sprich der Master jittert) ist den Slaves egal.

    Wenn bei Sercos III nun der Master ein Sync-Telegramm sendet, wie wird denn die Laufzeit des Telegramms berücksichtigt, so dass die Slaves ihre Aktionen synchronisiert durchführen? Soweit ich weiß, gibt's in den Slaves keine verteilten Uhren alla EterhCAT, oder doch?

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