Требования

Чтобы запустить этот пример, как представлено, вам нужен EK1100 Beckhoff с EL1202, EL2202-0100, EL3102 и EL4032 ведомыми модулями. Модель не записывает ни в какие объекты процесса. Также работает замена файла ENI на файл, подходящий для вашей сети.

Для EtherCAT в Simulink Real-Time требуется выделенный сетевой порт на целевом компьютере, который зарезервирован для использования EtherCAT с помощью инструмента строения Ethernet. Сконфигурируйте выделенный порт для связи EtherCAT, а не с IP-адресом. Выделенный порт должен отличаться от порта, используемого для подключения Ethernet между компьютерами компьютеров разработчика и целевыми компьютерами.

Чтобы протестировать эту модель:

Полный пример, который конфигурирует сеть EtherCAT, конфигурирует модель главного узла EtherCAT, а затем создает приложение реального времени, см. в разделе Моделирование сетей EtherCAT.

Откройте модель

Эта модель является началом полной реализации, чтобы поймать отказы в сети и повторно инициализировать сеть, когда отказ исправлен. Простой конечный автомат во встроенном блоке MATLAB может быть заменен реализацией State Flow, которая может быть необходима для более сложного обнаружения и восстановления отказа.

Блок инициализации EtherCAT требует, чтобы строение файл ENI присутствовало в текущей папке или в пути MATLAB, поскольку имя файла присутствует без директории информации.

Если вы хотите изменить эту модель, чтобы экспериментировать с ней, скопируйте файл строения примера и файл модели из папки примера в текущую папку. Чтобы открыть модель, в Командном Окне MATLAB, введите:

open_system(fullfile(matlabroot,'toolbox','slrealtime','examples','slrt_ex_ethercat_notifyreset'));

Фигура 1: Модель EtherCAT для обнаружения отсоединенного кабеля Ethernet на первом подчиненном устройстве и повторной инициализации сети после повторного подключения кабеля.

Сконфигурируйте модель

Откройте диалоговое окно параметра для блока EtherCAT Init и наблюдайте предварительно настроенные значения. Ведомые устройства EtherCAT, которые соединены в цепочку вместе с кабелем Ethernet, являются Устройством, также называемым сетью EtherCAT. Индекс устройства выбирает одну такую сеть EtherCAT с цепочкой. Номер порта Ethernet определяет, какой порт Ethernet следует использовать для доступа к этому устройству. Блок EtherCAT Init соединяет эти два блока так, чтобы другие блоки EtherCAT использовали Индекс устройства для связи с ведомыми устройствами в этой сети EtherCAT.

Если у вас есть только одна подключенная сеть ведомых EtherCAT, и вы зарезервировали только один порт Ethernet с помощью инструмента строения Ethernet, используйте Device Index = 0 и Ethernet Port Number = 1.

Создайте файл ENI для другой ведомой сети

Если вам нужно создать новый файл ENI, вам нужно использовать сторонний конфигуратор EtherCAT, такой как TwinCAT 3 от компании Beckhoff, который вы устанавливаете на компьютер разработчика. Файл строения EtherCAT (ENI), предварительно сконфигурированный для этой модели Stack4_BS_1ms.xml.

Каждый файл ENI специфичен для точной настройки сети, для которой он был создан (для примера, сеть, обнаруженная в шаге 1 процесса создания строения файлов). Файл строения, предоставленный для этого примера, действителен тогда и только тогда, когда сеть EtherCAT состоит из EK1100 Beckhoff с EL1202, EL2202-0100, EL3102 и EL4032 ведомыми модулями. Если у вас есть другой диск EtherCAT, этот пример все еще работает, но вам нужно создать новый файл ENI, который использует ваши ведомые устройства.

Обзор процесса создания файла ENI см. в разделе Настройка сети EtherCAT при помощи TwinCAT 3.

Построение, загрузка и запуск модели

Чтобы создать, скачать и запустить модель:

Если вы открываете две возможности путем двойного нажатия по каждой, данные передаются из цели обратно на компьютер разработчика и отображаются там.

Модель предварительно сконфигурирована, чтобы работать в течение 15 секунд. Если вы хотите запустить модель дольше, перетащите Запуск в меню Target и измените номер на нижней линии. Нажмите зеленую стрелу, чтобы сконфигурировать, создать и запустить.

Отображение данных о целевом компьютере

Если запустить модель с помощью кнопки Run on Target, режим external mode подключен, и можно дважды кликнуть блоки scope и увидеть данные на компьютере разработчика. Блоки Display также работают.

При запуске этой модели, чтобы продемонстрировать этапы повторной инициализации, необходимо отсоединить и повторно подключить кабель Ethernet между целевой машиной и ведомой сетью EtherCAT. Когда вы соединяете кабель заново, вы видите, что синхронизация постоянного тока выполняет ту же повторную синхронизацию, которая происходит в течение начального периода.

При использовании Run on Target, возможности показывает ошибку синхронизации постоянного тока между главным кодом на целевом устройстве и первым ведомым устройством с поддержкой постоянного тока. Поскольку ошибка возвращается как наносекунда, этот график показывает, что различие во времени устанавливается до порядка 3-5 микросекунд (от 3000 до 5000 наносекунд) различия между ведомыми устройствами с поддержкой постоянного тока и целевой машиной, выполняющей код. Остаточное рассеяние просто отражает изменчивость планирования задач в целевом компьютере RTOS.

В ходе этого экспериментального запуска кабель Ethernet был дважды отключен во время 30-секундного запуска. Отключение произошло около 7 секунд, повторное соединение - около 12 секунд. Этот процесс повторяется около 18 секунд и 21 секунды. Каждый раз, когда кабель соединяется повторно, ошибка синхронизации показывает импульс, который показывает дрейф между целевой и сетью EtherCAT в течение времени, когда кабель был отключен, и является ожидаемым поведением повторной синхронизации.

Scope1 показывает несколько логических сигналов с вертикальными смещениями, чтобы показать логический анализатор, такое как отображение. Из верхней части изображения это:

Отключение кабеля вызвало ошибку сканбуса, как видно на светло-синей трассировке. Ничего не происходит, пока кабель не соединится заново примерно через 12 секунд. Состояние ссылки отражает одно уведомление о временном шаге, которое указывает на выход ссылки и возврат ссылки. При первом отключении вы не видите ссылку, уходящую от уведомления, но вы видите ссылку, возвращающуюся. Встроенный блок MATLAB сохраняет постоянную переменную со статусом ссылки с начальным значением 2 и изменяет его в зависимости от уведомлений.

После возврата ссылки происходит ошибка ведомого устройства и ошибка отклика системы координат перед тем, как функция All Slaves Operating отключится на шаг расчета. В эту точку времени начинается повторная синхронизация, и вы видите демпфированную волну, показывающую эррот синхронизации, падающий в пределах нескольких микросекунд ошибки.

Scope2 показывает больше выходы состояния с:

Когда ссылка опускается, стек замечает, что и выполняет скан устройств на шине. То есть метка sbdone на около 7 секунд, что также привело к ошибке sbscan, показанной на Scope1. Далее, когда ссылка восстанавливается через 12 секунд, выполняется другой скан шины, показанное на 12 секундах в синей трассировке. Встроенный блок MATLAB запрашивает изменение состояния на PreOp (= 2), показанное в зеленой и фиолетовой трассировках. После достижения Preop, вы видите другой запрос на изменение состояния, чтобы перейти в состояние Op (= 8), которое является вторым изменением в зеленом и фиолетовом. Это начинает повторную синхронизацию часов между компьюером разработки и целевым компьютером, которая занимает несколько секунд, пока вы не увидите dcinsync примерно в 14 секундах (красный trace ) с переходом в состояние Op сразу после.

Снова отсоедините кабель, чтобы повторить всю последовательность снова, начиная примерно с 18 секунд.

В то время как этот пример нуждается в ручном вмешательстве, чтобы отсоединить и повторно соединить кабель Ethernet, тот же самый перезапуск можно вызвать, просто запросив состояние PreOp, связанное с запросом состояния Op, пропуская взаимодействие со статусом ссылки, если оно инициировано некоторым другим условием в модели.

Если вы запускаете модель из командной строки, можно использовать Данные Моделирования Inspector, чтобы просмотреть любой сигнал, который отмечен для логгирования сигналов. Сигналы, отмеченные для логгирования, появляются с точкой с двумя дугами над ней в редакторе моделей.

См. также

close_system( 'slrt_ex_ethercat_notifyreset' );