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Thema: Ethercat - Master to Master Kommunikation

  1. #1
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    Hallo Allerseits,

    Ich wollte mal anfragen ob jemand schon etwas Erfahrung gesammelt hat und mir etwas Feedback geben kann.

    Ich/Wir planen gerade den einsatz eines neuen Bussystems in unseren Anlagen. Dabei evaluieren wir auch Ethercat, ProfiNET und Sercos-III

    Eine der wichtigsten elemente ist die Modulare bauweise der System. Im moment werden diverse Module über eigene Module Controler gesteuert die über einen CANbus asynchron untereinander kommunizieren.

    Einer Überlegung wäre nun die MDC's (Module Controler) durch Ethercat Master zu ersetzten. Die Frage ist wie "fähig" zykluszeiten usw ist die Master zu master Kommunikation bei Ethercat ? z.B. das Polling eines Slaves durch einen "anderen master"

    Bsp.

    Hauptanlage - Modul1 - Modul2...

    Modul2 möchte nun dedizierte Daten von einem Sensor des Modul1 haben. Sind die Typischen Master von z.B. beckhoff in der Lage auch neben ihrer "Mastertätigkeit" noch sensoren/systeme zu steuern ?

    Eine Slave architektur scheidet zwischen den Modulen ziemlich aus und eine reine UpSTREAM DownSTREAM architektur ist auch nicht garantiert aka es werden totzyklen auftreten.

    Gibt es andere Ethernet basierte busse die Dezentral arbeiten ?
    Was würde sich für einen dem CAN ähnlichen Dezentralen aufbau am ehesten eignen (eurer Meinung nach?)
    Sercos-III, Profinet, Ethercat ?

    Danke fürs Feedback schonmal und Viele Grüße
    Chris
    Geändert von Christian_ (03.08.2010 um 15:45 Uhr)
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  2. #2
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    EtherCAT ist ein reines Master-Slave-System (Single-Master).
    Es gibt von Beckhoff sog. "Bridge"-Klemmen, um zyklisch und synchronisiert Prozessdaten zwischen mehreren Master-Strängen auszutauschen. Aber da braucht man auch einen "Über"-Master:
    http://www.beckhoff.de/default.asp?ethercat/el6692.htm (Topologie in der Grafki daneben)

    Beckhoffs EtherCAT-Master ist eigentlich immer eine TwinCAT-Steuerung. Wenn man nicht gerade die Mindestversion TwinCAT I/O nimmt, ist somit immer eine Steuerungsfunktionalität mit drin.

  3. Folgender Benutzer sagt Danke zu trinitaucher für den nützlichen Beitrag:

    Christian_ (04.08.2010)

  4. #3
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    Gibt auch noch das Realtime-Ethernet mit TwinCAT-Netzwerkvariablen.

    Bei neueren Controllern gibt es auch die Möglichkeit in die Optionsschnittstelle eine EtherCAT-Slave Schnittstelle einbauen zu lassen.
    Das wäre für einen CX5010 z.B. die Option CX5010-B110.

  5. Folgender Benutzer sagt Danke zu Neals für den nützlichen Beitrag:

    Christian_ (04.08.2010)

  6. #4
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    Stimmt, über Real-Time-Ethernet mit Netzwerkvariablen ist auch eine echte Master-Master-Kommunikation möglich!
    Ist dann aber ein proprietäres Kommunikationssystem, was nur zwischen TwinCAT-Steuerungen funktioniert
    (... aber wer braucht schon was anderes )

    Embedded-PCs mit EtherCAT-Slave-Schnittstelle gibts auch (bald?) noch andere:
    http://www.beckhoff.de/default.asp?e..._pc/cx8010.htm

    Aber bei den Steuerungen mit EtherCAT-Slaves braucht man immer einen Master oben drüber. Also wieder kein echts Multi-Master-System.

  7. #5
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    Das Master/Slave problem war mir in teilen bereits bewusst, allerdings hatte ich nicht realisiert das ich für das Bridging auch wieder einen Master brauche

    Was das Realtime Ethernet mit TwinCat netzwerkvariablen angeht das schaut schon mal sehr interesant aus werd mich dem Thema mal widmen müssen

    Vielen dank schon mal für die hilfreichen Antworten.

    Grüße Chris

  8. #6
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    Hi,

    es kommt natürlich immer auf die Anforderungen an. Bei EtherCAT gilt es zu beachten, dass die Steuerungsvernetzungmöglichkeit (und damit auch der Austausch von Variablen zwischen Steuerungen), die EtherCAT bietet, nicht deterministisch oder echtzeitfähig ist, damit lassen sich dezentrale Anlagenteile nicht synchronisieren.

    Hier wird kein Echtzeit-Ethernet verwendet, sondern "normales", darüber wird dann ein bestimmtes Protokoll zum Austausch der Variablen gefahren. Damit ist auch eine Synchronisation der entsprechenden Anlagenteile nicht möglich, das geht meines Wissens nach (auf Basis eines genormten Standards) nur mit SERCOS III (das heißt dann da C2C und berücksichtigt sowohl die Synchronisierung als auch die direkte, nicht über eine zentrale Stelle umkopierten und damit mit zusätzlicher kommunikativer Totzeit behafteten Kommunikation mehrerer Steuerungen untereinander).

    LG
    AndyS
    Zitieren Zitieren Master to Master  

  9. #7
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    Zitat Zitat von AndyS Beitrag anzeigen
    es kommt natürlich immer auf die Anforderungen an. Bei EtherCAT gilt es zu beachten, dass die Steuerungsvernetzungmöglichkeit (und damit auch der Austausch von Variablen zwischen Steuerungen), die EtherCAT bietet, nicht deterministisch oder echtzeitfähig ist, damit lassen sich dezentrale Anlagenteile nicht synchronisieren.
    *bullshit*

    Ich kann über die Bridge-Klemme sogar die Distributed Clocks der verschiedenen EtherCAT-Stränge synchronisieren und somit Ausgänge auf die !us! genau, synchron schalten lassen.
    http://download.beckhoff.com/downloa...-0110-0017.pdf
    Geändert von Neals (04.08.2010 um 10:49 Uhr)

  10. #8
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    Hi,

    meine Aussage bezog sich auf das "EtherCAT Automation Protocol" EAP (http://www.ethercat.org/pdf/german/pcc_0409_etg_d.pdf), das verwendet UPD oder TCP. Natürlich kann man mit zusätzlicher Hardware auch einzelne Stränge über Distributed Clocks synchronisieren, das habe ich ja auch gar nicht behauptet, dass das nicht geht

    LG
    AndyS
    Zitieren Zitieren EtherCAT Master 2 Master  

  11. #9
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    Zitat Zitat von AndyS Beitrag anzeigen
    Natürlich kann man mit zusätzlicher Hardware auch einzelne Stränge über Distributed Clocks synchronisieren, das habe ich ja auch gar nicht behauptet, dass das nicht geht
    Naja, dein Satz sagt aber was anderes:

    Zitat Zitat von AndyS Beitrag anzeigen
    Bei EtherCAT gilt es zu beachten, dass die Steuerungsvernetzungmöglichkeit, die EtherCAT bietet, nicht deterministisch oder echtzeitfähig ist...
    Nun gut, fassen wir zusammen:

    EAP: nicht deterministisch.
    Realtime-Ethertnet: deterministisch
    EtherCAT + Bridge: deterministisch

  12. #10
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    Der Themenersteller sucht doch, soweit ich es mitbekommen habe, nach einer Möglichkeit, mehrere Steuerungen (bzw. Master-Geräte), über ein Multi-Master-Prinzip miteinander kommunizieren zu lassen.

    EtherCAT in der aktuell verfügbaren Variante (ich kenne nur die Implementierung im TwinCAT) kann das in einem einzigen Netzwerk nicht. Dort geht nur Master-Slave.
    Für Master-Querkommunikation müsste so oder so ein zweites Netzwerk aufgezogen werden.

    Das CC von Sercos III, soweit ich es verstanden habe, behandelt erstmal grundsätzlich die Querkommuniaktion der Netzwerkteilnehmer in einem Netzwerk. Aber dieses Netzwerk wird trotzdem von einem einzige Master getriggert.
    Will man unabhänigge Multi-Master-Kommunikaiton (wo auch mal ein Master ausfallen kann), darf man keinen "Über-Master" haben, der die zyklische Kommunikation kontrolliert.
    Ich kann aber nicht nachvollziehen, wie das in einem C2C-Netzwerk geschieht. Laut der Beschreibung braucht man erstmal ein zweites Netzwerk, also doch Zusatzhardware
    Aber wer kontrolliert und synchronisiert dort den Datenaustausch? Wenn alle Master untereinander quasseln, wie kann man eine deterministische Kommunikation realisieren ohne einen "Über-Master"? Bei Profibus oder Modbus geht das ja über ein Token-Passing-Mechanismus. Den gibt es bei Sercos III ja nicht, bzw. bei keinem Ethernet-Feldbus.
    Und was ist, wenn die Topologie unterbrochen wird? Wenn in einer Linien-Topologie zwischen den Master einer in der Mitte ausfällt?
    ... das muss man mir mal erklären.
    Eine echte, unabhängige Multi-Master-Kommunikation sollte daher auch über Sterntopologien funktionieren. Geht bei Sercos III auch nicht.

    EtherCAT bietet über die Bridge-Klemmen hoch deterministischen Datenaustausch und Netzwerksynchronisation. Aber nur mit einem "Über-Master" und Zusatzhardware.
    So wie's aussieht, ist das zunächst mal bei Sercos III genauso.

    Datenaustausch ohne "Über-Master" bieten ansonsten Profinet, Modus-TCP und Ethernet/IP. Allerdings ohne Netzwerksynchronisation und auch nicht unbedingt mit harter Echtzeit im Sub-Millisekundenbereich.

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