İçeriğe geç

Sözlük · Protokol

EtherCAT nedir?

Ethernet for Control Automation Technology

EtherCAT, Beckhoff tarafından geliştirilen ve ETG tarafından yönetilen, Ethernet çerçevesinin slave cihazlardan geçerken işlendiği, çok kısa çevrim süreleri sunan gerçek zamanlı endüstriyel Ethernet protokolüdür.

VOLSOFT mühendislik ekibi ·

EtherCAT (Ethernet for Control Automation Technology), Beckhoff tarafından geliştirilen ve IEC 61158 standartları kapsamında tanımlanan gerçek zamanlı bir endüstriyel Ethernet protokolüdür. Bir master’ın gönderdiği Ethernet çerçevesi, ağdaki tüm slave cihazlardan sırayla geçer ve her cihaz kendine ait veriyi çerçeve geçerken okuyup yazar. Bu yöntem, çok sayıda I/O noktasının kısa ve kararlı çevrim sürelerinde güncellenmesini sağlar.

EtherCAT ne işe yarar?

EtherCAT özellikle hızlı ve senkron kontrol gereken uygulamalarda kullanılır: çok eksenli servo hareket kontrolü, ambalaj makineleri, robotlar, CNC tezgâhları ve yüksek hızlı ölçüm sistemleri. Tek bir çerçevede çok sayıda cihazın verisi taşındığı için ağın bant genişliği verimli kullanılır.

Nasıl çalışır?

Geçerken işleme (processing on the fly): Master tek bir çerçeve gönderir. Her slave, çerçeveyi saklayıp sonra iletmek yerine donanım seviyesinde geçerken işler; kendi çıkış verisini alır, giriş verisini ekler ve çerçeveyi bir sonraki cihaza iletir. Son cihaz çerçeveyi geri gönderir ve çerçeve master’a döner. Bu işlem slave’lerdeki özel EtherCAT denetleyici donanımıyla yapılır.

Dağıtık saatler (distributed clocks): Slave’lerin saatleri birbiriyle senkronize edilir. Böylece farklı cihazlardaki ölçüm ve çıkışlar aynı anda gerçekleştirilebilir; bu, çok eksenli hareket kontrolünde önemlidir.

Topoloji: Hat, ağaç ve yıldız topolojileri desteklenir. Slave’ler arasında standart Ethernet switch’i kullanılmaz.

ETG: EtherCAT Technology Group, protokolün gelişimini, uyumluluk testlerini ve üretici üyeliklerini yöneten kuruluştur. Cihazların özellikleri ESI (EtherCAT Slave Information) adı verilen XML dosyalarıyla tanımlanır.

Kablolama: Fiziksel katmanda standart Ethernet kabloları ve konnektörleri kullanılır. Proses verisi IP katmanı kullanılmadan doğrudan Ethernet çerçeveleri içinde taşınır; bu nedenle EtherCAT segmenti, ofis ağı gibi sıradan bir IP ağıyla karıştırılmamalı ve ayrı tutulmalıdır.

EtherCAT, PROFINET ve Modbus TCP farkı

EtherCATPROFINETModbus TCP
Yöneten kuruluşETGPI (PROFIBUS & PROFINET International)Modbus Organization
Haberleşme modeliTek çerçeve tüm slave’lerden geçerCihaz başına çevrimsel veri alışverişiİstemci-sunucu, sorgu-cevap
Gerçek zamanlılıkDonanım tabanlı, çok kısa çevrimRT ve IRT sınıflarıDeterministik değil
SwitchSegment içinde kullanılmazStandart veya IRT destekli switchStandart switch
Tipik kullanımHareket kontrolü, hızlı I/OFabrika otomasyonu, Siemens ağırlıklı sahalarİzleme ve veri toplama

Modbus TCP gerçek zamanlı kontrol için tasarlanmamıştır; EtherCAT ve PROFINET ise saha seviyesindeki I/O ve sürücü haberleşmesi için kullanılır.

Veri toplamada nelere dikkat edilmeli?

  • Doğru noktadan okuma: Üretim verisi EtherCAT ağının kendisinden değil, master kontrolörden (örneğin TwinCAT çalışan bir IPC) alınmalıdır. EtherCAT çevrimine dışarıdan müdahale etmek kontrolü riske atar.
  • Arayüz seçimi: Kontrolör OPC UA, ADS veya Modbus TCP sunucusu sağlayabilir. Hangisinin açık ve lisanslı olduğu baştan kontrol edilmelidir.
  • Değişken isimleri: PLC programındaki değişkenlerin anlamı ve birimi otomasyon ekibiyle birlikte netleştirilmelidir.
  • Okuma periyodu: İzleme için saniye mertebesi çoğunlukla yeterlidir; kontrol çevrimiyle aynı hızda okumaya gerek yoktur.

VOLSOFT, EtherCAT kullanan makinelerden veri toplamayı Proxus platformu üzerinde kurar.

Sıkça sorulan sorular

Merak edilenler

EtherCAT için özel switch gerekir mi?

EtherCAT segmentinde standart Ethernet switch kullanılmaz; slave'ler hat, ağaç veya yıldız topolojisinde birbirine bağlanır. Master tarafında ise standart bir Ethernet portu yeterlidir.

EtherCAT ağından doğrudan veri okunabilir mi?

Üst sistemler genellikle EtherCAT ağına doğrudan bağlanmaz. Veri, EtherCAT master olan kontrolörden OPC UA, ADS veya Modbus TCP gibi bir arayüzle okunur.

Sonraki adım

Üretim verilerinizi nasıl değerlendirebileceğimizi konuşalım.

Tesisinizi, makinelerinizi ve hedefinizi anlatın. Entegrasyon mühendislerimizle görüşerek projenizin kapsamını birlikte belirleyin.

Ödüller ve referanslar

Endüstriyel yazılım deneyimimiz, referanslarımız ve ödüllerimiz

Referanslarımızı inceleyin →