Print

Software odblokuje diagnostiku ethernetového protokolu EtherCAT

-- 14.05.19

Prostřednictvím diagnostického rozhraní nezávislého na dodavateli může nadřízená jednotka (master) EtherCAT poskytovat podrobné diagnostické informace o podřízených jednotkách (slave) a o stavu sítě prostřednictvím rozhraní HMI nebo nástrojů třetích stran. 

Specifikace diagnostického rozhraní nezávislého na dodavateli pro ethernetový protokol EtherCAT byla jedním z oznámení technologické skupiny EtherCAT (ETG) na veletrhu SPS IPC Drives 2018. Toto rozhraní pomůže dodavatelům zařízení protokolu EtherCAT shromažďovat a analyzovat data pro určení interních nebo externích problémů ovlivňujících komponenty v síti EtherCAT. Tato specifikace, označovaná jako ETG.1510, „Profile for Master Diagnosis Interface“ (profil pro diagnostické rozhraní nadřízené jednotky), poskytne snadno dostupný upgrade umožňující bezproblémový přístup ke stavu sítě.

EtherCAT může v reálném čase podporovat na jedné síti 65 535 zařízení. Má také řadu cyklických a acyklických diagnostických informací pro rychlé reakce na chyby a hloubkovou analýzu nepravidelně se vyskytujících problémů.

Rozhraní poskytne software na bázi nadřízené jednotky, takže tato data mohou využívat všichni uživatelé sítě. V důsledku toho mohou závody očekávat zlepšení výkonu strojů a prodloužení doby provozuschopnosti díky diagnostickému rozhraní, aniž by jejich zaměstnanci museli provádět jakékoli změny na hardwaru podřízené jednotky nebo podřízeného řídicího prvku EtherCAT (EtherCAT slave controller – ESC). Pro pochopení hodnoty diagnostického rozhraní je důležité vědět, jaké druhy vestavěné diagnostiky EtherCAT nabízí. 

Nový plán diagnostického rozhraní

Mezi více než 200 schválených nadřízených jednotek EtherCAT patří nejrůznější zařízení, od tradičních programovatelných automatů (PLC) až po software na bázi PC. Mnohá vyvolávají diagnostické informace poměrně snadno, ale ne všechny. Jedním z faktorů je to, že síťová diagnostika EtherCAT se nachází ve třech lokalitách: registry podřízených jednotek, protokol CAN DS402 over EtherCAT (CoE) a cyklická procesní data s koncepcí pracovního čítače (WKC).

Problémem není množství dostupných síťových dat; EtherCAT je již velmi dobrý při lokalizaci chyb s velkou přesností, jako jsou například uvolněné konektory, nesprávné pořadí kabeláže, poškozené kabely, nezamýšlené dopady na podřízené jednotky, elektromagnetické rušení a bitové chyby.

Nové diagnostické rozhraní tuto stávající kapacitu nezmění, ale místo toho bude fungovat jako „vlečná síť“ (dragnet), která bude všechny informace integrovat. Rozhraní bude shromažďovat chyby vytvořené hardwarem a softwarem pro vyhodnocení stavu sítě. Bude také udržovat minimální velikost souboru, takže může být použito na libovolném řídicím prvku EtherCAT, dokonce i v kompaktních vestavěných zařízeních s omezenou pamětí.

Přístupový mechanismus diagnostického rozhraní poskytne diagnostické informace z podřízených jednotek EtherCAT na základě stávajícího slovníku objektů nadřízené jednotky EtherCAT a funkce brány poštovní schránky.

Rozhraní běží na pozadí a umožňuje nadřízené jednotce vrhat širokou síť a stahovat všechna diagnostická data uložená v podřízených jednotkách. Řešení nezávislé na dodavateli také umožní, aby libovolná implementace nadřazené jednotky využívala analytické nástroje třetích stran ve spojení s ETG.1510. 

Různé varianty diagnostiky sítě

Díky tomuto rozhraní budou mít technici přístup k celé řadě diagnostických údajů. Ty se ve značné míře opírají o WKC, což je 16bitové pole na konci každého datagramu. Podřízené jednotky EtherCAT inkrementálně zvyšují počet příkazů pro čtení nebo zápis pro každé WKC. Nadřízená jednotka pak porovnává datagram s očekávanou hodnotou, vyřazuje všechny špatné rámce a předává všechny dobré rámce do řídicí aplikace.

Mezi další varianty diagnostiky sítě EtherCAT hlášené rozhraním patří: 

  • Chyby ztráty linky: Když komponenta, která je fyzicky připojena k podřízené jednotce, zmizí, podřízená jednotka interně označí, že ztratila fyzické spojení s další podřízenou jednotkou.
  • Chyby neplatného rámce (CRC): Každý rámec je matematicky kontrolován a špatné rámce jsou spočítány a vyřazeny.
  • Chyby fyzické vrstvy: Podobně se zjišťuje poškození rámce a zvyšuje se hodnota čítače. Chyby fyzické vrstvy se liší od chyb CRC a poměr chyb je důležitý pro diagnostiku nepravidelných chyb a jejich odlišení od šumu.
  • Chyby stavu stroje: K tomu dochází, když se vnitřní stav podřízené jednotky EtherCAT liší od stavu přikázaného nadřízenou jednotkou.
  • Chyby sériového čísla vize produktu: K tomu často dochází, když topologie sítě neodpovídá topologii, kterou očekává nadřízená jednotka, nebo když byla podřízená zařízení připojena v nesprávném pořadí. 

Tyto mechanismy přidávají možnosti analýzy a porovnávání, například zkoumání neplatného rámce oproti čítačům ztracené linky a naopak, pro cyklickou a acyklickou diagnostiku. Zatímco cyklická synchronní diagnostika hardwaru a softwaru závisí na polích WKC, acyklická diagnostika hardwaru zahrnuje čítače ztracených linek a čítače neplatných rámců. Acyklická diagnostika softwaru zahrnuje také chyby stavu stroje. Podřízené jednotky EtherCAT obsahují všechny diagnostické mechanismy na úrovni čipu a v důsledku toho zůstávají dostupné pro starší i budoucí komponenty. 

Nadřízené jednotky a síťové architektury

Diagnostické rozhraní odemyká množství informací o topologii EtherCAT, což poskytuje významné výhody koncovým uživatelům, dodavatelům komponent nadřízených jednotek a dodavatelům diagnostických nástrojů. S těmito údaji budou technici schopni rychle řešit problémy a určovat, kde došlo k chybám. Například podřízená jednotka, která se jeví, že funguje bez problémů, může vyžadovat servis, opravu nebo výměnu, protože je v jejím čítači uloženo 400 ztrát linky.

Bez specifikace ETG.1510 by nadřízené jednotky, které by nebyly vybaveny pro shromažďování těchto informací, vyžadovaly nový kód. Specifikace však také vylepší nadřízené jednotky, jež by mohly přistupovat k datům automaticky shromažďovaným na nadřízené jednotce. Usnadní to také přístup k datům pomocí diagnostických nástrojů třetích stran a rozhraní HMI. Obecně platí, že softwarové rozhraní bude přínosem pro všechny architektury EtherCAT a implementace nadřízených jednotek. 

Robert Trask, PE, zástupce skupiny EtherCAT Technology Group pro Severní Ameriku. Upravila Emily Guentherová, zástupkyně obsahového ředitele, Control Engineering, CFE Media, eguenther@cfemedia.com.


Sponzorované odkazy

 
Aktuální vydání
Reklama

Navštivte rovněž

  •   Události  
  •   Katalog  

Události

Moderní technologie v energetice
2019-05-28 - 2019-05-28
Místo: Hotel Avanti, Brno
Fórum kvality
2019-05-28 - 2019-05-29
Místo: Holiday Inn, Žilina
Národné fórum údržby 2019
2019-05-28 - 2019-05-29
Místo: Hotel PATRIA, Vysoké Tatry
I servis může být SMART
2019-06-04 - 2019-06-05
Místo: ABB s.r.o., Ostrava-Hrabová
Technology Days 2019
2019-06-17 - 2019-06-20
Místo: Výstavní a společenské centrum IDEON, Pardubice

Katalog

BALLUFF CZ s.r.o.
BALLUFF CZ s.r.o.
Pelušková 1400
19800 Praha
tel. 724697790

EWWH, s. r. o.
EWWH, s. r. o.
Hornoměcholupská 68
102 00 Praha 10
tel. 734 823 339

B+R automatizace, spol. s r.o.
B+R automatizace, spol. s r.o.
Stránského 39
616 00 Brno
tel. +420 541 4203 -11

Schneider Electric CZ, s. r. o.
Schneider Electric CZ, s. r. o.
U Trezorky 921/2
158 00 Praha 5
tel. 00420737266673

COGNEX
COGNEX
Emmy-Noether-Str. 11
76131 Karlsruhe
tel. 720 981 181

všechny firmy
Reklama


Tematické newslettery




Anketa


Na internetu
V tištěných médiích
Na veletrzích a výstavách
Jinde

O nás   |   Reklama   |   Mapa stránek   |   Kontakt   |   Užitečné odkazy   |   Bezplatné zasílání   |   RSS   |   
Copyright © 2007-2019 Trade Media International s. r. o.
Navštivte naše další stránky
Trade Media International s. r. o. Trade Media International s. r. o. - Remote Marketing Továrna - vše o průmyslu Control Engineering Česko Řízení a údržba průmyslového podniku Inteligentní budovy Almanach produkce – katalog firem a produktů pro průmysl Konference TMI