EtherCAT-Kommunikation vor zwei Jahrzehnten auf der Hannover Messe vorgestellt

EtherCAT seit 20 Jahren in der Praxis bewährt, kompatibel und offen

Das von Beckhoff entwickelte und zur Hannover Messe 2003 vorgestellte Kommunikationssystem hat sich als hochleistungsfähige Echtzeit-Ethernet-Technologie bewährt. EtherCAT hat sich mit Kontinuität und technischer Weiterentwicklung im Markt durchgesetzt und als offener IEC-Standard etabliert. Dabei bietet EtherCAT auch heute ausreichend Leistungs- und Innovationspotenzial für die nächsten 20 Jahre Hochleistungsautomatisierung.

Beckhoff steht seit jeher für Hochleistungssteuerungen und dafür, die Leistungsgrenzen in der Automatisierung fortwährend zu erweitern. Grundlage ist das Prinzip der PC-basierten Steuerungstechnik, mit dem sich die PC-Vorteile und insbesondere die hohe Rechenleistung direkt an der Maschine nutzen lassen. EtherCAT wurde entwickelt, damit sich die hohe Leistungsfähigkeit der Anfang der 2000er Jahre standardmäßig verfügbaren Ethernet-PC-Schnittstellen optimal auf die Maschinenautomatisierung auswirken kann – was auch heute nach 20 Jahren noch gilt.

Allerdings ist das Standard-Ethernet-Protokoll für die Übertragung großer Datenmengen und langer Datentelegramme konzipiert und nicht für die im Maschinenumfeld üblichen kleinen Informationseinheiten, wie z. B. ein 1-Bit-Endschalterwert oder ein 16-Bit-Analogwert. Die EtherCAT-Prinzipien haben hier eine ideale Synthese beider Welten ergeben, mit einigen entscheidenden Vorteilen:

Es wird das Standard-Ethernet-Telegramm genutzt, sodass auf eine spezielle Kommunikationskarte im Master verzichtet werden kann.
Mit der Entwicklung der Fieldbus Memory Management Unit (FMMU) wird eine Datenverarbeitung im Telegrammdurchlauf ermöglicht, was eine maximale Protokolleffizienz ohne eine Belastung des Masters bewirkt.
Die von Ethernet übernommene Punkt-zu-Punkt-Verbindung ist maßgebend für die optimalen Diagnosemöglichkeiten von EtherCAT.
Mit den Distributed Clocks wurde eine hochgenaue und automatisch abgeglichene Systemzeit damit die Grundlage für moderne, Zeitscheiben-basierte Steuerungskonzepte eingeführt.
Ergänzend zur durchdachten Technologie hat die Offenlegung im Rahmen der EtherCAT Technology Group (ETG) gleichermaßen zu Akzeptanz und Erfolg beigetragen.

Alleinstellungsmerkmal von EtherCAT ist, dass die Technologie an sich in den vergangenen 20 Jahren nie geändert werden musste. Das im Chip enthaltene Basisprotokoll ist stets gleichgeblieben und immer nur vollständig abwärtskompatibel erweitert worden. Gleiches gilt für Safety over EtherCAT, bei dem die Abwärtskompatibilität ebenfalls durchgängig gegeben ist. Und auch in EtherCAT G-Netzwerken können nach wie vor 100-MBit/s-Geräte eingebunden und betrieben werden. Dementsprechend funktioniert ein heutiges EtherCAT-Gerät auch in einer 20 Jahre alten Anlage. Die EtherCAT-Technologie stellt nach wie vor keinen Flaschenhals in der Steuerungsarchitektur dar und für die meisten Anwendungen wird dies mit 100 MBit/s weiterhin so bleiben. Durch EtherCAT G besteht zudem ausreichend Potenzial, um auch alle Highend-Anforderungen der nächsten 20 Jahre ohne Technologiebruch problemlos zu erfüllen.