Ethernet для Автоматизации управления (EtherCAT®) является открытым протоколом сети Ethernet для распределенного управления в реальном времени, например, в автомобильных и промышленных системах. Протокол EtherCAT обеспечивает:
Детерминированное и быстрое время цикла
Недорогой модуль ввода-вывода стоится
Сети EtherCAT состоят из одного главного узла и нескольких ведомых узлов. Подбиблиотека Simulink® Real-Time™ EtherCAT поддерживает только главный узел сети EtherCAT. Вы не можете эмулировать ведомые узлы при помощи блоков в подбиблиотеке EtherCAT. Можно использовать эти блоки, чтобы моделировать несколько сетей EtherCAT при помощи нескольких карт Ethernet.
Вы моделируете сеть EtherCAT при помощи одного из сторонних конфигураторов EtherCAT: TwinCAT® 3 от Beckhoff® или Инженер EC от Acontis.
Чтобы сопоставить сетевую модель в модель Simulink Real-Time, познакомьтесь с этими отображениями:
Как минимум каждая модель EtherCAT должна содержать блок EtherCAT Init. Блок EtherCAT Init содержит ссылку на файл Информации о сети EtherCAT (ENI). Файл ENI описывает сеть, включая переменные устройства сети.
Если вы генерируете конфигурационный файл при помощи TwinCAT 3, используйте программное обеспечение, чтобы создать по крайней мере одну циклическую задачу ввода/вывода. Соедините эту задачу по крайней мере с одним входным каналом и одним выходным каналом на каждом ведомом устройстве. Если вы генерируете файл при помощи Инженера EC Acontis, программное обеспечение создает одну задачу по умолчанию, соединенную со всеми каналами ввода-вывода ведомого устройства. Уровень задачи равняется шагу расчета блоков EtherCAT.
Когда вы знаете метки деления цикла ввода/вывода, в диалоговом окне Model Configuration Parameters, устанавливаете Fixed-step size на значение, которое сопоставимо с этими ограничениями:
Метка деления цикла всех ведомых устройств EtherCAT.
Шаги расчета всех других блоков в модели Simulink.
Для получения дополнительной информации смотрите Деривацию Размера Фиксированного Шага.
Когда вы знаете переменные устройства, которые вы используете в своей модели, добавляете блок EtherCAT PDO Receive или EtherCAT PDO Transmit для каждой переменной устройства EtherCAT. Когда вы добавляете эти блоки в модель, блок получает список переменных устройства из конфигурационного файла в блоке EtherCAT Init. Когда вы задаете переменную устройства в диалоговом окне блока, обновления программного обеспечения информация о блоке с информацией о переменной устройства от конфигурационного файла.
Чтобы передать информацию о CANopen по EtherCAT (CoE) через вашу сеть, добавьте блоки SDO/CoE в свою модель. Чтобы передать при помощи SERCOS (Последовательная Спецификация Связи в режиме реального времени) по интерфейсу EtherCAT (SoE) через вашу сеть, добавьте блоки SSC/SoE в свою модель.
Блоки SDO/CoE и блок s SSC/SoE прибывают в два типа, синхронные и асинхронные. С точки зрения EtherCAT существует мало различия в поведении этих типов. Различие происходит во время выполнения приложения реального времени. Синхронные блоки останавливают выполнение, в то время как блоки ожидают ответа. Асинхронные блоки продолжают выполняться и опрашивают модуль ввода-вывода относительно ответа.
Чтобы избежать перегрузки ЦП, установите шаг расчета для синхронных блоков к значению по крайней мере три раза этого для блоков PDO.
Чтобы отследить состояние сети или обеспечить сеть в конкретное состояние, добавьте блок EtherCAT Get State или EtherCAT Set State.
Блок EtherCAT Init планирует сетевые события в Фазе 1 и Фазе 2.
Фаза 1
Считайте данные из переменных EtherCAT из последнего принятого кадра в блоки EtherCAT PDO Receive.
Используйте любой из этих блоков в любом порядке:
EtherCAT PDO Receive — Данные о процессах, считанные из последней системы координат, получены от ведомого устройства.
EtherCAT PDO Transmit — Буферные данные, чтобы отправить в следующей системе координат к ведомому устройству.
Используйте каждый из этих блоков в любом порядке. Синхронная загрузка и загрузка берут по крайней мере три метки деления самой быстрой метки деления цикла PDO, чтобы завершить обработку.
EtherCAT Sync SDO Upload — Ставит систему координат SDO в очередь с новым значением, ожидает ответа.
EtherCAT Sync SDO Download — Ставит систему координат SDO в очередь с запросом о данных, ожидает ответа.
EtherCAT Async SDO Upload — Ставит систему координат SDO в очередь с новым значением, проверками на ответ, продолжает выполнение.
EtherCAT Async SDO Download — Ставит систему координат SDO в очередь с запросом о данных, проверками на ответ, продолжает выполнение.
EtherCAT Sync SSC/SoE Upload — Ставит систему координат SSC/SoE в очередь с новым значением, ожидает ответа.
EtherCAT Sync SSC/SoE Download — Ставит систему координат SSC/SoE в очередь с запросом о данных, ожидает ответа.
EtherCAT Async SSC/SoE Upload — Ставит систему координат SSC/SoE в очередь с новым значением, проверками на ответ, продолжает выполнение.
EtherCAT Async SSC/SoE Download — Ставит систему координат SSC/SoE в очередь с запросом о данных, проверками на ответ, продолжает выполнение.
EtherCAT Get State — Текущее состояние чтений сети EtherCAT.
EtherCAT Set State — Очереди запрашивают изменить текущее состояние сети EtherCAT.
Фаза 2
Передайте кадры PDO, сопровождаемые следующими доступными поставленными в очередь системами координат SDO.
EtherCAT Async SDO Download | EtherCAT Async SDO Upload | EtherCAT Async SSC/SoE Download | EtherCAT Async SSC/SoE Upload | EtherCAT Get State | EtherCAT Init | EtherCAT PDO Receive | EtherCAT PDO Transmit | EtherCAT Set State | EtherCAT Sync SDO Download | EtherCAT Sync SDO Upload | EtherCAT Sync SSC/SoE Download | EtherCAT Sync SSC/SoE Upload
