In Zusammenarbeit mit acontis technologies GmbH bietet IXXAT einen EtherCAT Master Stack an, mit dessen Hilfe EtherCAT Steuerungen schnell und kostengünstig realisiert werden können.

Der EtherCAT Master Stack ist speziell für den Betrieb in embedded Betriebssystemen (bzw. Echtzeitbetriebssystemen) optimiert und zeichnet sich durch seinen modularen Aufbau aus. Die Schnittstellen der jeweiligen Module sind offen gelegt, wodurch Teilkomponenten bei Bedarf einfach ausgetauscht und auf die jeweiligen Anforderungen angepasst werden können.

Für Windows CE, VxWorks, On Time RTOS-32, QNX Neutrino RTOS und IntervalZero RTX sind bereits fertige Implementierungen verfügbar. Eine Windows XP Version und eine Version für Linux stehen ebenfalls zur Verfügung (nicht echtzeitfähig). Die Unterstützung von weiteren Betriebssystemen ist auf Anfrage möglich.


Vorteile beim Einsatz des EtherCAT Master Stacks

• Unterstützt den vollständigen EtherCAT Standard nach ETG.1000 mit CAN application layer over EtherCAT (CoE), Ethernet over EtherCAT (EoE) und Distributed Clock (DC)
• Erweiterbar durch Feature Packs mit Hot Connect, File Access over EtherCAT und Master Synchronisation (DCM)
• Modularer Aufbau, dadurch sind individuelle Anpassungen einfach zu implementieren
• Zuverlässige, praxiserprobte und robuste Implementierung für unterschiedliche CPU-Architekturen wie x86, ARM, XScale, PowerPC und andere
• Verwendung von Standard Ethernet-Controllern, keine spezielle Hardware notwendig
• Verfügbar für eine Vielzahl an Betriebssystemen (Out-of-the-box), einfach portierbar auf weitere Betriebssysteme
• Hohe Performance bei geringer CPU-Belastung und Speicherbedarf, kein Filesystem notwendig

Modulare Architektur

Der EtherCAT Master Stack besteht aus folgenden Komponenten:

• Anwendungs-Programmierschnittstelle
  Schnittstellen-Modul zwischen der Applikation und dem EtherCAT Master.
  
  
• EtherCAT Master Core
  Die eigentliche EtherCAT Master Funktionalität ist in diesem Modul implementiert, inklusive der Protokollverarbeitung, wie z.B. dem Prozessdatenaustausch und der Mailbox-Protokolle (CoE, EoE, FoE).
  
  
• Ethernet Link-Layer
  Dieses Modul übernimmt den Datenaustausch mit den EtherCAT Slave Modulen. Hierbei werden Zero-Copy- und Polling-Mechanismen unterstützt, um ein bestmögliches Echtzeitverhalten bei minimaler CPU-Last zu erreichen.
  
  
• Configuration-Layer
  Ein vom Betriebssystem unabhängiger XML-Parser unterstützt das EtherCAT Network Information (ENI) Format.
  
  
• OS-Layer
  Dies ist das einzige Betriebssystem-spezifische Modul, in diesem werden alle Aufrufe des Betriebssystems verarbeitet. Um eine bestmögliche Performance zu erreichen, können viele Funktionen über einfache C-Makros implementiert werden.

 

 

Unterstützte EtherCAT Funktionen

• Prozeßdaten-Kommunikation: zyklischer Prozeßdatenaustausch (I/O-Daten)
• Mailbox-Kommunikation: azyklischer, ereignisgesteuerter Datenaustausch
• XML-basierte Konfiguration
  - EtherCAT Network Information (ENI) Format
• CAN application layer over EtherCAT (CoE) Protokoll
  - SDO Upload/Download und SDO Information Services
  - Emergency Request
• Ethernet over EtherCAT (EoE) Protokoll
• File Transfer over EtherCAT (FoE) Protokoll
• Distributed Clocks
  - Unterstützung der SYNC und Latch Unit
• Fehlererkennung und Diagnose
  - Bus-Scan mit Topologie- und Konfigurationsprüfung der Slaves (Erkennung ohne bestehende Buskonfiguration, EEPROM Information Service, EtherCAT Slave Information (ESI) Format)
  - Erkennung von Kabelbruch
  - Falsche oder fehlende Antwort der Slaves
  - Überwachung des Slave-Zustands und Monitoring des Slave-Betriebs
  - Unterstützung von Ethernet Link Layer Debug-Nachrichten für die Fehlerdiagnose zur Laufzeit
• Optionale Unterstützung der Alias-Adressierung

Optionale Funktionen (Feature Packs)

• Ansteuerung von mehreren unabhängigen EtherCAT Netzwerken durch einen Master
• Regler zur Synchronisation zwischen Master und Slave (DC Master Synchronisation)
• Master Objekt Verzeichnis mit Objekten für Masterzustand, Zustand der Slaves, Fehlerspeicher, Bus-Scan Ergebnis. Der Zugriff erfolgt über SDO-Transfers
• TCP/IP Remote-Schnittstelle mit identischer API für remote und local operation. Sinnvolles Feature für Diagnose – und Konfigurationswerkzeuge

EtherCAT Out-of-the-box

Windows CE

Der EtherCAT Master Stack ist verfügbar für:

• Windows CE 4.2, 5.0 und 6.0
• Optimierter Link Layer verfügbar für Intel PRO/100, Intel PRO/1000 und andere

VxWorks

Der EtherCAT Master Stack für VxWorks wird vollständig in Source-Code ausgeliefert und im Rahmen einer kundenspezifischen Systemintegration auf die jeweilige VxWorks-Version und Prozessor-Architektur angepasst.

Der EtherCAT Master Stack ist verfügbar für:

• VxWorks 5.4 und 5.5: Unterstützung beliebiger VxWorks-Netzwerktreiber durch die Verwendung des etherLib Link Layer
• VxWorks 6.1 bis 6.8: Unterstützung beliebiger VxWorks-Netzwerktreiber durch die Verwendung des SNARF Link Layer
• VxWorks 6.6 bis 6.8. Zusätzlich Unterstützung SMP Betrieb
• Optimierter Link Layer verfügbar für Intel PRO/100, Intel PRO/1000 und RTL8139

KUKA CeWin

KUKA CeWin ist eine Echtzeiterweiterung bei der Windows CE parallel zu Windows XP/Vista auf dem selben Host unter Beibehaltung der Echtzeitfähigkeiten von Windows CE läuft.

Der EtherCAT Master Stack ist verfügbar für:

• KUKA CeWin Version 3.5, andere Versionen auf Anfrage

KUKA VxWin

KUKA VxWin ist eine Echtzeiterweiterung bei der VxWorks parallel zu Windows XP/Vista auf dem selben Host unter Beibehaltung der Echtzeitfähigkeiten von VxWorks.

Der EtherCAT Master Stack für KUKA VxWin wird vollständig in Source-Code ausgeliefert und im Rahmen einer kundenspezifischen Systemintegration auf die jeweilige KUKA VxWin-Version angepasst.

Der EtherCAT Master Stack ist verfügbar für:

• KUKA VxWin Version 3,5, andere Versionen auf Anfrage

QNX Neutrino RTOS

Der EtherCAT Master Stack ist verfügbar für:

• QNX Neutrino RTOS Version 6.x
• Optimierter Link Layer verfügbar für Intel PRO/100 und Intel PRO/1000
• Unterstützung weiterer Link Layer auf Anfrage

IntervalZero RTX

Der EtherCAT Master Stack ist verfügbar für:

• Version 8.x, andere Versionen auf Anfrage
• Optimierter Link Layer verfügbar für Intel PRO/100 und Intel PRO/1000
• Unterstützung weiterer Link Layer auf Anfrage

On Time RTOS-32

Der EtherCAT Master Stack ist verfügbar für:

• Version 5.0, andere Versionen auf Anfrage
• Optimierter Link Layer verfügbar für Intel PRO/100 und Intel PRO/1000
• Unterstützung weiterer Link Layer auf Anfrage

Windows XP ohne Echtzeitanforderungen

Alle Windows XP Netzwerktreiber mit WinPCap Link Layer Implementierung werden unterstützt.

Linux ohne Echtzeitanforderungen

Alle Linux Netzwerktreiber mit Raw Socket Link-Layer-Implementierung werden unterstützt.

 

EtherCAT Master Stack für sonstige Betriebssysteme

EtherCAT Master OS-Adaptation Layer

Mit dem OS-Adaptation-Layer ist es sehr einfach möglich den Source-Code auf beliebige andere Plattformen zu portieren. Einige Kunden haben dies bereits innerhalb sehr kurzer Zeit selbst durchgeführt.

Für eine Portierung sind nur sehr wenige, einfache Funktionen anzupassen. Laufzeitkritische Funktionen können mit Makros implementiert werden.

Die wichtigsten Funktionen sind:

• Speicherverwaltung
• Makros für Alignment- und Endianness-Funktionen
• String-Funktionen
• Timer
• Debug-Message
• Synchronisation
• Multi-Core, Symmetrisches Multiprocessing
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