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06:58 25.04.2024
ICOPs 'Quick-EtherCAT'-Lösung: Beschleunigte Industrie 4.0-Integration mit grafischen Programmierwerkzeugen und Big-Data-Bibliothek
Die Entwicklung hin zu Smart Manufacturing ist ein globaler Trend und Arbeitskräftemangel wird zunehmend zur Norm. Aufgrund des Ingenieurmangels steigt die dringende Notwendigkeit, dass Quereinsteiger einfache Automatisierungsprogramme schreiben, um ein Upgrade auf Industrie 4.0 durchzuführen.
EtherCAT ist eine auf Echtzeit basierende Industrie-Ethernet-Technologie, die ursprünglich von Beckhoff Automation entwickelt und von der ETG (EtherCAT Technology Group) gepflegt wird. Das EtherCAT-Protokoll, das im IEC-Standard IEC61158 offengelegt ist, eignet sich für harte und weiche Echtzeitanforderungen in der Automatisierungstechnik, Prüf- und Messtechnik sowie vielen anderen Anwendungen.
Quick-EtherCAT bietet eine umfassende Lösung für EtherCAT und überwacht den CO2-Ausstoß in Echtzeit-IIOT-Systemen
CPU Master: Der Master-Kern fungiert als Entwicklungsumgebung für 86Duino (Arduino) Anwendungen. Alle Entwicklungspakete innerhalb der IDE werden durch den Master-Kern verarbeitet. Des Weiteren sammelt und tauscht der Master-Kern Daten mit dem Slave-Kern aus, z.B. durch die Verbindung zu einem externen Netzwerk über Ethernet und den Upload der durch die Slaves gesammelten Daten zu einem Remote-Server oder einer Datenbank (z.B. Apache, MySQL, MariaDB).
Quick-EtherCAT (QEC) basiert auf der industriellen Ethernet-Technologie EtherCAT und bietet neben einer kompletten EtherCAT-Lösung auch Unterstützung für die Industrial Arduino Entwicklungsumgebung.
Step-by-Step Videoanleitung zur Benutzung des QEC Low-Code-Development Kits:
Um diesen Bedarf zu decken, hat ICOP eine vollständige EtherCAT-Lösung entwickelt. Diese ermöglicht einen raschen Übergang zur Echtzeit-Industrie 4.0 mit "Industrial Arduino-basierten grafischen Softwaretools und SQL-Bibliotheken". Mit dieser Lösung wird es möglich, die Vorteile der digitalen Transformation effizient zu nutzen, selbst wenn der Personalbestand an Ingenieuren knapp ist. Durch den Einsatz von grafischen Softwaretools und SQL-Bibliotheken, die auf der weit verbreiteten Arduino-Plattform basieren, können auch Quereinsteiger leistungsfähige Automatisierungsprogramme erstellen und so zur Modernisierung der Industrie beitragen.
Im Zentrum der EtherCAT-Entwicklung standen kurze Zykluszeiten (≤ 100 µs), geringe Jitter für eine genaue Synchronisation (≤ 1 µs) und niedrige Hardwarekosten.
EtherCAT weist folgende Merkmale auf:
- Flexible Topologie
- Hohe Geschwindigkeitsleistung
- Distributed Clocks für hochpräzise Synchronisation
Durch den Adressing Modus von EtherCAT und die von EC-Slave-Hardware durchgeführte Memory Control Technologie "Fieldbus Memory Management Unit (FMMU)" können wir alle Daten synchron von allen ECAT-Slaven auf dem Bus austauschen, indem wir nur ein einziges Internetpaket durchlaufen lassen.
Die EtherCAT-Slaves sind in der Regel mit einem EtherCAT-Slave-IC (sogenannter ESC) ausgestattet. Mit der FMMU-Technologie kann der Austausch von 1000 Einheit I/O-Daten innerhalb von nur 30us abgeschlossen werden. Daten für 100 Achsen-Servomotoren können innerhalb von nur 100 µs ausgetauscht werden. Bitte beachten Sie die untenstehende Tabelle. (Nach Angaben der ETG, Übersicht über die EtherCAT-Leistung. Informationsquelle: http://www.ethercat.org/).
QEC stellt eine komplette EtherCAT-Lösung bereit, einschließlich EtherCAT-Master und gängigen EtherCAT-Slave-Modulen (z. B. Digitale I/O, Analoge I/O, RS232/485, Konverter, Bewegungscontroller/Treiber usw.). Es handelt sich um hochintegrierte Hardware und Software für ein breites Spektrum an industriellen Automatisierungsanwendungen, die eine wirtschaftlichere industrielle IoT-Smart-Technologie schaffen.
QEC-Produkte:
- EtherCAT-Master: QEC-M-01, QEC-M-043T, QEC-M-070T, QEC-M-090T
- EtherCAT-Slave: Digital IO, Schrittmotor-Controller, HID
QEC Hardware-Funktionen:
- Alle QEC-Serien verwenden recycelbare Metallgehäuse
- Unterstützt zwei gegenseitig isolierte Spannungseingänge, Vs und Vp (5V-56Vdc).
- RJ-45 Netzwerk unterstützt 24V/3A Stromversorgungen und schaltet automatisch zwischen ORing-Stromversorgungssystemen um.
- Hardwareinterne Statusüberwachung von Spannung, Strom und interner Arbeitstemperatur, bietet Kohlenstoffemissionsberechnungen für industrielle Fertigungsprodukte und unterstützt weiterhin die Nachverfolgung des CO2-Fußabdrucks von Produkten.
- Unterstützt EtherCAT-Kabelredundanz, sodass das System auch bei Ausfall eines Netzwerks nicht abstürzt.
- Wenn das EtherCAT-Netzwerk getrennt ist oder ein Fehler auftritt, blinkt die LED oder bleibt eingeschaltet, und ein Fehlercode wird auf der Programmierschicht angezeigt.
- Mehrfarbige Anschlussblöcke verwenden farbcodierte Unterscheidungsmethoden, die sie leicht identifizierbar machen und die Installationszeit verkürzen, während sie die Wahrscheinlichkeit menschlicher Fehler erheblich reduzieren. Dies spart weiterhin Arbeits- und Zeitkosten für die Bereitstellung von EtherCAT-Geräten für Unternehmen.
Der QEC-M Serien EtherCAT-Master basiert auf einem DM&P Vortex86EX2 Dual-Core-Prozessor, der unabhängig agiert und zuverlässige, echtzeitfähige synchrone EtherCAT-Steuerung ermöglicht. Der Master-Kern des Prozessors fungiert als Arduino-Entwicklungsumgebung, während der Slave-Kern als Echtzeit-EtherCAT-Master dient. Beide Kerne tauschen Daten über Inter-Prozessor-Kommunikation (IPC) aus. Dies ermöglicht QEC, Echtzeitoperationen zu unterstützen.
CPU Slave: Der Slave-Kern fungiert als treibender Kern des EtherCAT-Masters der QEC-M-Serie und bietet Echtzeit- und präzise Synchronisationsfunktionen. Er ist in der Lage, Echtzeitdaten von EtherCAT-Slaves zu sammeln und auszutauschen. Diese Daten werden über Inter-Prozessor-Kommunikation (IPC) mit dem Master-Kern des Prozessors ausgetauscht.
Quick-EtherCAT unterstützt vollständig Echtzeit-Industrie 4.0 mit Industrial Arduino
Quick-EtherCAT (QEC) basiert auf der industriellen Ethernet-Technologie EtherCAT und bietet neben einer kompletten EtherCAT-Lösung auch Unterstützung für die Industrial Arduino Entwicklungsumgebung.
Anwender können die reichhaltige, in die 86Duino IDE eingebaute Bibliothek mit Beispielen, Funktionen und grafischen Programmierwerkzeugen nutzen, um die Entwicklungszeit zu verkürzen und den Einstieg für technisches Personal zu erleichtern. Darüber hinaus können sie MySQL-Bibliotheken verwenden, um eine Big-Data-Datenbank zu erstellen und schnell auf Echtzeit IIoT umzusteigen.
Einfache Entwicklung von EtherCAT
Die meisten industriellen Anwendungen erfordern hohe Präzision und synchrone Betriebsgeschwindigkeit, was eine hohe Komplexität und lange Entwicklungszyklen mit sich bringt. Mit der von QEC unterstützten 86Duino IDE (Industrial-Arduino) kann allerdings eine spezielle EtherCAT-Bibliothek eine Vielzahl von Arduino-APIs für Programmierung und EtherCAT-Systembetrieb zur Verfügung stellen.
Zusätzlich zu gängigen Grundfunktionen wie digitaler und analoger Steuerung gibt es auch eine große Anzahl von Open-Source-Funktionsbibliotheken und Beispielen für Entwickler, darunter Ethernet, SPI, Serial oder Modbus, einschließlich der LVGL Lightweight Graphics Library zur Erstellung von Benutzeroberflächen und MySQL-Funktionen.
Anwender können ihr System auch über das grafische EtherCAT-Konfigurationstool, 86EVA (EtherCAT-Based Virtual Arduino), entwickeln, mit dem sich EtherCAT Master und Slaves schnell konfigurieren lassen.
Schließlich können Anwender mithilfe der idealen QEC-Low-Code-Entwicklungsplattform, die aus der GUI-Designhilfe, dem HMI-Editor und dem Drag-and-Drop-Programmbauer ArduBlock besteht, ein komplettes System entwickeln.
ICOPs Quick-EtherCAT-Lösung bietet eine breite Palette an Funktionalitäten, um die Anforderungen der Industrie 4.0 zu erfüllen. Sie vereinfacht den Prozess der digitalen Transformation, indem sie grafische Programmierwerkzeuge und SQL-Bibliotheken bietet, die auf der weit verbreiteten Arduino-Plattform basieren. Dies ermöglicht es auch Nicht-Ingenieuren, leistungsfähige Automatisierungsprogramme zu erstellen und zur Modernisierung der Industrie beizutragen. Mit einer solchen Anpassungsfähigkeit und den Fähigkeiten zur Echtzeitüberwachung und Steuerung wird die Quick-EtherCAT-Lösung sicherlich die Effizienz und Produktivität vieler industrieller Abläufe verbessern.
Für weiterführende Informationen oder Bestellungen wenden Sie sich am besten an unser Sales Team via e-Mail: sales@ipc2u.de oder kontaktieren Sie uns direkt per Telefon: +49 (0)511 807 259 0
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