EtherCAT Redundancy Island (ERI)
Die “EtherCAT Redundanz Insel” realisiert Hochverfügbarkeit innerhalb von EtherCAT. Die Insel besteht aus zwei CPUs. Beim Ausfall des Masters wird der Prozess vom Slave weitergeführt.
Hochverfügbarkeit wird bei Anwendungen verwendet die nicht unterbrochen werden dürfen, bei denen ein Ausfall hohe Kosten verursacht und um fortwährenden Betrieb ohne Überwachung und ohne Wartungspersonal zu ermöglichen. Die „EtherCAT Redundanz Insel“ kurz „ERI“ genannt bietet die Möglichkeit hochverfügbare Systeme innerhalb des EtherCAT Feldbusses zu realisieren. Zwei CPUs bilden den Kern dieser Architektur. Eine CPU arbeitet als Master, die andere als Slave. Beide verhalten sich gegenüber EtherCAT als EtherCAT-Slave. Die EtherCAT-Kabelredundanz wird verwendet, um im Falle eines Fehlers des ERI-Masters oder des ERI-Slaves, die Kommunikation zum EtherCAT Master aufrecht zu erhalten.
Master und Slave arbeiten mit dem gleichen Applikationsprogramm. Nach den Hochlauf des Systems übernimmt der Master die Steuerung des Prozesses. Im Falle eines Fehlers des Masters wird eine Redundanzumschaltung durchgeführt. Der Fehler und die Umschaltung werden dem EtherCAT-Master gemeldet. Der Prozess wird weitergeführt.
ERI-Master und ERI-Slave können mit eigenen I/O-Baugruppen arbeiten, es können jedoch auch geschaltete I/O-Baugruppen verwendet werden. Diese Architektur erlaubt es Sensoren bzw. Aktoren einkanalig oder zweikanalig anzuschliessen. Bei der Verwendung von Zweikanaligkeit kann die Peripherie redundant gesteuert werden. Aktoren bzw. Sensoren können von beiden CPUs geschaltet bzw. gelesen werden. Rücklese-Kanäle können verwendet werden um zu überprüfen, ob die Ausgänge korrekt gesetzt wurden.
Die Hardware-Basis der ERI ist ein Raspberry PI. Als Betriebssystem wird eine angepasste Version des Raspberry PI Betriebssystems „Rasbian“ mit Real Time Patch verwendet. Die CPUs werden mit einem Standard C,C++ Compiler programmiert. Wichtige IIoT Protokolle wie MQTT und OPC UA können verwendet werden um die CPUs mit der Cloud zu verbinden.
Selbstverständlich kann „ERI“ auch als normale Soft-SPS ohne Hochverfügbarkeit verwendet werden.
