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Warum entscheiden sich Anwender für EtherCAT?

EtherCAT ist „the engineer‘s choice“ – das einzigartige Funktionsprinzip ist überzeugend. Darüber hinaus sind häufig die folgenden Gründe ausschlaggebend:

1. Außergewöhnliche Performance

EtherCAT ist die mit Abstand schnellste Industrial-Ethernet-Technologie. Hinzu kommt die überragende Synchronisationsgenauigkeit in Nanosekunden-Größenordnung. Natürlich profitieren davon alle Anwendungen, bei denen über den Bus geregelt oder auch gemessen wird. Aufgrund der deutlich verkürzten Reaktionszeit werden zudem auch alle Applikationen effizienter, bei denen Weiterschaltbedingungen vorkommen. Zudem entlastet die EtherCAT-Systemarchitektur die Steuerung: bei gleicher Zykluszeit sind 25 - 30 % weniger CPU-Belastung im Vergleich zu anderen Bussystemen typisch. Richtig eingesetzt führt die EtherCAT-Performance zu höherer Genauigkeit, mehr Durchsatz und damit auch zu niedrigeren Kosten.

2. Flexible Topologie

Bei EtherCAT bestimmt die Anlagenstruktur die Netzwerktopologie, nicht das Bussystem. Switches oder Hubs werden nicht benötigt, also gibt es auch kein Limit bezüglich deren Kaskadierung. Es gibt bei EtherCAT praktisch keine Einschränkungen hinsichtlich der Bustopologie: Linie, Baum, Stern und jede Kombination daraus sind möglich, bei nahezu beliebiger Knotenanzahl. Dank automatischer Link-Erkennung können Knoten und Netzsegmente im laufenden Betrieb ab- und wieder angekoppelt werden – sogar an anderer Stelle, wenn das MainDevice dies unterstützt. Für Leitungsredundanz wird die Linie zum Ring ergänzt. Auf MainDevice-Seite ist hierfür neben Software lediglich ein zweiter Ethernet-Port erforderlich; SubDevices unterstützen dies ohnehin. Damit wird auch Gerätetausch im laufenden Betrieb möglich.

3. Einfach und robust

Konfiguration, Diagnose und Wartung sind bedeutende Kostenfaktoren. Mit dem „Ethernet-Feldbus“ EtherCAT werden diese Aufgaben stark vereinfacht: Knoten-Adressen vergibt EtherCAT auf Wunsch automatisch, die manuelle Einstellung entfällt. Geringe Buslast und die Peer-to-peer-Physik maximieren die elektromagnetische Verträglichkeit. Etwaige Störungen werden nicht nur zuverlässig erkannt, sondern auch exakt lokalisiert: das verkürzt die Fehlersuche. Durch Soll-/Ist-Vergleich beim Aufstarten der Anlage werden auch Abweichungen vom geplanten Layout sofort festgestellt. Auch bei der Konfiguration hilft die EtherCAT-Performance: das von anderen Systemen bekannte Netzwerktuning ist nicht erforderlich. Und dank der großen Bandbreite wird zusätzlicher TCP/IP-Verkehr einfach mit übertragen. Aber da EtherCAT selbst nicht TCP/IP-basiert ist, sind weder MAC- noch IP-Adressen zu verwalten, noch IT-Experten für Switch- oder Routerkonfiguration gefragt.

4. Integrierte Sicherheit

Funktionale Sicherheit als integraler Bestandteil der Netzwerkarchitektur – mit "Functional Safety over EtherCAT (FSoE)" kein Problem. Die Technologie ist bewährt: seit 2005 gibt es TÜV-zertifizierte Geräte. FSoE erfüllt die Anforderungen nach SIL 3 und eignet sich für zentrale Safety-Steuerungen ebenso wie für dezentrale. Dank Black-Channel-Ansatz und besonders schlankem Safety-Container kann FSoE auch auf anderen Bussen eingesetzt werden. Der integrierte Ansatz sowie das schlanke Protokoll führen zu niedrigen Systemkosten. Und auch eine nicht-sichere Steuerung darf die sicherheitsrelevanten Daten mithören und auswerten.

5. Kostengünstig

EtherCAT ist Industrial-Ethernet auf oder sogar unter dem Kostenniveau der klassischen Feldbusse. Ein Ethernet-Port ist die einzige Hardware-Anforderung an das MainDevice. Teure Einsteckkarten oder Co-Prozessoren sind überflüssig. EtherCAT SubDevice Controller sind von verschiedenen Herstellern verfügbar; als ASIC, auf FPGA-Basis oder auch als Option für Standard-Mikroprozessor-Baureihen. Da diese kostengünstigen Controller alle zeitkritischen Aufgaben übernehmen, stellt EtherCAT keine Anforderungen an die CPU-Performance der SubDevices: niedrige Anschaltkosten sind die Folge. Und weil EtherCAT keine Switches oder andere aktive Infrastrukturgeräte benötigt, entfallen auch die Kosten für Kauf, Installation, Konfiguration und Wartung dieser Baugruppen.

EtherCAT wird deshalb u. a. eingesetzt in:

  • Robotern
  • Werkzeugmaschinen
  • Verpackungsmaschinen
  • Druckmaschinen
  • Kunststoffmaschinen
  • Pressen und Stanzen
  • Halbleiterfertigungsanlagen
  • Prüfständen
  • Bestückungsanlagen
  • Messsystemen
  • Kraftwerken
  • Schaltanlagen
  • Logistikanlagen
  • Gepäckförderanlagen
  • Bühnensteuerungen
  • verketteten Montageanlagen
  • Papiermaschinen
  • Tunnelsteuerungen
  • Schweißanlagen
  • Kränen und Aufzügen
  • Agrarmaschinen
  • Öl- und Gasförderanlagen
  • Sägewerken
  • Fensterbaumaschinen
  • Gebäudesteuerungen
  • Hütten- und Walzwerken
  • Windenergieanlagen
  • Fräsmaschinen
  • fahrerlosen Transportsystemen
  • Unterhaltungsshows
  • Medizingeräten
  • Holzbearbeitungsanlagen
  • Flachglasanlagen
  • Wägesystemen

 

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