Ethernet для автоматизации управления (EtherCAT®) - открытый сетевой протокол Ethernet для распределенного управления в реальном времени, например, в автомобильных и промышленных системах. Протокол EtherCAT обеспечивает:
Детерминированное и быстрое время цикла
Недорогая стоимость модуля ввода-вывода
Сети EtherCAT состоят из одного ведущего узла и нескольких ведомых узлов. Simulink® Real-Time™ EtherCAT поддерживает только главный узел сети EtherCAT. Вы не можете эмулировать ведомые узлы, используя блоки в сублибрарии EtherCAT. Можно использовать эти блоки для прототипа нескольких сетей EtherCAT с помощью нескольких карт Ethernet.
Вы моделируете сеть EtherCAT с помощью одного из сторонних конфигураторов EtherCAT: TwinCAT® 3 из Бекгофа® или EC-Engineer от Acontis.
Чтобы сопоставить модель сети с моделью Simulink Real-Time, ознакомьтесь с этими отображениями:
Как минимум, каждая модель EtherCAT должна содержать блок EtherCAT Init. Блок EtherCAT Init содержит ссылку на файл EtherCAT Network Information (ENI). ENI- файл описывает сеть, включая переменные устройства сети.
Если вы генерируете файл строения при помощи TwinCAT 3, используйте программное обеспечение, чтобы создать по крайней мере одну циклическую задачу ввода/вывода. Соедините эту задачу с, по меньшей мере, одним входным каналом и одним выходным каналом на каждом ведомом устройстве. Если вы генерируете файл при помощи Acontis EC-Engineer, программное обеспечение создает одну задачу по умолчанию, связанную со всеми входными/выходными каналами ведомого устройства. Темп задачи равен шагу расчета блоков EtherCAT.
Когда вы знаете такты цикла ввода/вывода, в диалоговом окне Параметры конфигурации модели (Model Configuration Parameters) установите Fixed-step size значение, которое соответствует этим ограничениям:
Циклический такт всех ведомых устройств EtherCAT.
Шаги расчета всех других блоков в модели Simulink.
Для получения дополнительной информации см. Раздел «Деривация размера с фиксированным шагом».
Когда вы знаете переменные устройства, которые вы используете в модели, добавьте EtherCAT PDO Receive или EtherCAT PDO Transmit блок для каждой переменной устройства EtherCAT. Когда вы добавляете эти блоки к модели, блок получает список переменных устройства из файла строения в блоке EtherCAT Init. Когда вы задаете переменную устройства в диалоговом окне блока, программное обеспечение обновляет информацию о блоке с помощью информации о переменной устройства из файла строения.
Чтобы передать информацию CANopen по EtherCAT (CoE) через сеть, добавьте SDO/CoE блоки к модели. Чтобы передать с помощью SERCOS (SErial Реального Времени COmmunication Specification) через интерфейс EtherCAT (SoE) через вашу сеть, добавьте SSC/SoE блоки к вашей модели.
Блоки SDO/CoE и блоки SSC/SoE имеют два типа: синхронный и асинхронный. С точки зрения EtherCAT, в поведении этих типов мало различий. Это различие происходит во время выполнения приложения реального времени. Синхронные блоки останавливают выполнение, пока блоки ждут ответа. Асинхронные блоки продолжают выполнение и опрашивают модуль ввода-вывода для получения ответа.
Чтобы избежать перегрузки центральный процессор, установите шаг расчета для синхронных блоков на значение, по крайней мере, три раза больше, чем для блоков PDO.
Чтобы отследить состояние сети или принудительно привести сеть в конкретное состояние, добавьте EtherCAT Get State или EtherCAT Set State блок.
Блок EtherCAT Init планирует события сети в фазе 1 и фазе 2.
Фаза 1
Считайте данные из переменных EtherCAT из последнего полученной системы координат в блоки EtherCAT PDO Receive.
Используйте любой из этих блоков в любом порядке:
EtherCAT PDO Receive - Обрабатывает данные, считанные из последней системы координат, полученного от ведомого устройства.
EtherCAT PDO Transmit - буферизует данные для отправки в следующей системе координат на ведомое устройство.
Используйте каждый из этих блоков в любом порядке. Для завершения обработки синхронной загрузки и загрузки требуется не менее трех такты самого быстрого такта цикла PDO.
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 данных, ожидает ответа.
EtherCAT Async SDO Upload - ставит в очередь систему координат SDO с новым значением, проверяет ответ, продолжает выполнение.
EtherCAT Async SDO Download - ставит в очередь систему координат SDO с запросом данных, проверяет ответ, продолжает выполнение.
EtherCAT Sync SSC/SoE Upload - ставит в очередь система координат с новым значением, ожидает ответа.
EtherCAT Sync SSC/SoE Download - ставит в очередь система координат с запросом данных, ожидает ответа.
EtherCAT Async SSC/SoE Upload - ставит в очередь система координат с новым значением, проверяет ответ, продолжает выполнение.
EtherCAT Async SSC/SoE Download - ставит в очередь систему координат SSC/SoE с запросом данных, проверяет ответ, продолжает выполнение.
EtherCAT Get State - Читает текущее состояние сети EtherCAT.
EtherCAT Set State - запрос очереди на изменение текущего состояния сети EtherCAT.
Фаза 2
Отправка систем координат PDO с последующими доступными системами координат SDO в очереди.
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
