EtherCAT G : une performance phénoménale de 1 Gbit/s

EtherCAT G utilise la vitesse de transmission de 1 Gbit/s de l’Ethernet standard, et EtherCAT G10 (variante en démonstration de faisabilité) même une vitesse de 10 Gbit/s. L’accroissement considérable de la vitesse de transmission par rapport aux 100 Mbit/s délivrés jusqu’alors par EtherCAT se répercute essentiellement sur le débit de données possible. En tenant compte, d’une part, de l’influence limitante des temps de retard de propagation générés par les nœuds et, d’autre part, des avantages offerts par le concept de branche récemment introduit, EtherCAT G est capable de booster la performance d’un facteur variant de 2 à 7 en fonction de l’application. Hans Beckhoff, directeur de Beckhoff, explique à ce sujet : « Avec EtherCAT G et G10, nous atteignons un nouveau niveau de performance qui aide nos clients à construire les meilleures machines et les plus performantes au monde ! Toutefois, EtherCAT G et G10 ne sont pas appelés à remplacer l’EtherCAT standard très prisé et basé sur l’Ethernet 100 Mbit/s. Les deux gammes de performance s’entendent comme des extensions compatibles au système existant et sont destinées à tirer le standard vers le haut. »

Complément compatible et pas un substitut à l’EtherCAT standard

Performance extrêmement élevée et utilisation simple sont les caractéristiques de la communication EtherCAT. Elles ne changent pas d’un iota avec EtherCAT G – sans modification du protocole ni adaptation logicielle dans le maître EtherCAT. Compatible avec EtherCAT mondialement utilisé, EtherCAT G présente les mêmes propriétés technologiques éprouvées, à savoir le diagnostic, la synchronisation hautement précise et, avant tout, le principe inédit de transmission « à la volée » des télégrammes. Il garantit donc la conformité avec la norme Ethernet IEEE 802.3.

La grande performance de l’EtherCAT standard suffit amplement à la plupart des applications actuelles. En revanche, les applications à venir seront extrêmement volumineuses et exigeront une intégration poussée avec des périphériques particulièrement datavores comme les caméras de vision, les systèmes de contrôle du mouvement complexes ou les composants de mesure affichant des taux d’échantillonnage élevés. La communication EtherCAT G a été développée pour l’avènement prochain de ces applications.

Concept de contrôleur de branche pour supporter davantage de périphériques et réduire le retard de propagation

EtherCAT et EtherCAT G peuvent être exploités dans un réseau mixte, c-à-d. que les esclaves EtherCAT G fonctionnent dans un réseau EtherCAT de 100 Mbit/s et vice-versa. Dans ces deux cas de figure, tous les périphériques EtherCAT G commutent sur le mode 100 Mbit/s. En revanche, avec le nouveau concept de contrôleur de branche pour EtherCAT G, il est possible de gérer des branches EtherCAT qui permettent d’exploiter en parallèle des segments de 100 Mbit/s dans un réseau de 1 Gbit/s grâce à une conversion des vitesses adaptée. Par exemple, le nouveau commutateur EK1400 EtherCAT G peut créer une branche qui freine la vitesse de 1 Gbit/s à 100 Mbit/s ce qui permet d’utiliser le large éventail des bornes EtherCAT standards comme E/S dans le réseau EtherCAT G. La vitesse de 1 Gbit/s de la branche de communication EtherCAT G n’est pas affectée par cette décélération grâce à la fonctionnalité de contrôleur de branche de l’EK1400.

Le concept de contrôleur de branche EtherCAT G présente un autre avantage : il réduit les temps de retard de propagation. Les contrôleurs de branche CU14xx ont été spécialement conçus à cette fin ; ils interconnectent les segments EtherCAT et EtherCAT G et rendent possible une exploitation en parallèle. Cette configuration réduit énormément les temps de propagation des signaux et ainsi les temps de communication et de cycle. En effet, le télégramme d’un segment revient directement du contrôleur de branche vers son maître, indépendamment des autres segments du réseau, et à la vitesse de transmission élevée de 1 Gbit/s.