Abtastraten von 100kHz waren in der Vergangenheit mit Feldbussystemen nicht möglich. Allerdings ermöglicht Ethercat Nutzdatenraten von weit über 90 Prozent mit Voll-Duplex-Fast-Ethernet und Buszykluszeiten von wenigen µs. Mit der Oversampling-Technologie, dem Zwischenspeichern von Messdaten direkt im Ethercat-Slave, lassen sich die Abtastraten weit über den eigentlichen Buszyklus hinaus steigern. \’Verteilte Uhren\‘ in den Ethercat-Slaves, die sogenannten \’Distributed Clocks\‘, sorgen für eine netzwerkweite, zeitlich synchronisierte Messwerterfassung. Der Jitter liegt deutlich unter einer Mikrosekunde, meistens sogar unter 100ns. Damit lassen sich viele Funktionen, die bis dato aus Geschwindigkeitsgründen mit dezentral intelligenten Subsystemen realisiert wurden, in die Steuerung integrieren. Die Messdaten kommen über Ethercat schnell genug zum \’Controller\‘. Beckhoff nutzt die Ethercat-Eigenschaften zur Entwicklung von immer neuen Messtechnik-I/Os, u.a. stehen Klemmen für die Temperaturmessung, Wägezellenauswertung, Strom- und Spannungserfassung, Schwingungsüberwachung und diverse Analogsignale, wie +/-10V oder 0…20mA, zur Verfügung.
Twincat 3 optimiert Messdatenverarbeitung
Mit Twincat 3 ist der Anwender in der Lage, einzelne Programm-Tasks auf unterschiedliche Kerne der CPU zu verteilen. Möchte er z.B. seine Messwerte durch rechenintensive Algorithmen beurteilen lassen, so kann er eine eigene Analyse-Task definieren und diese auf einem separaten Kern der CPU laufen lassen. Des Weiteren bietet Twincat 3 für die Messdatenverarbeitung eine CM-Bibliothek für SPS-Programmierer. Als \’Software-Baukasten\‘ konzipiert, können Anwender, je nach Applikation und Wissensstand, zwischen mathematischen Basis-Algorithmen oder Anwenderbausteinen wählen. Letztgenannte gehen in Richtung Applikation und setzen sich aus den Basis-Algorithmen zusammen und kapseln z.B. die Algorithmen, die für eine Wälzlagerüberwachung notwendig sind. So kann der Anwender den Baustein mit Lagergeometriedaten konfigurieren und Grenzwerte teachen. Dabei ist es nicht zwingend erforderlich, Detailkenntnisse der intern ablaufenden Berechnungen zu haben.
