Perché utilizzare EtherCAT?

Il principio di funzionamento unico di EtherCAT ne fa la “scelta dell’ingegnere”. Inoltre, le seguenti funzionalità sono vantaggiose per svariate applicazioni.

1. Prestazioni superiori

EtherCAT è di gran lunga la più veloce tecnologia Ethernet industriale, e permette una sincronizzazione nell’ordine di grandezza dei nanosecondi. Questo è un gran vantaggio per le applicazioni in cui il processo viene controllato e misurato attraverso il bus. Le rapide velocità di reazione permettono di ridurre i tempi di attesa nelle transizioni tra fasi del processo, il che incrementa enormemente l’efficienza dell’applicazione. Infine, l’architettura di EtherCAT reduce tipicamente (a parità di tempo ciclo) il carico di CPU del 25 – 30 % in confronto ad altri bus di campo. Se applicate al meglio, le prestazioni di EtherCAT consentono una migliore accuratezza, maggiori volumi di produzione e quindi costi inferiori.

2. Topologia flessibile

Con EtherCAT la struttura della macchina determina la topologia di rete, e non viceversa. In sistemi Ethernet industriale convenzionali, esistono limitazioni sul numero di switch o hub collegabili in cascata, il che condiziona la topologia di rete complessiva. Queste limitazioni non sussistono con EtherCAT, che non richiede l’utilizzo di switch o hub. In breve, EtherCAT è virtualmente illimitato per quanto riguarda la topologia di rete. Topologie a linea, albero, stella o combinazioni di queste sono possibili con un numero di nodi quasi illimitato. Singoli nodi o parti di rete possono inoltre essere disconnessi e poi riconnessi – anche in un punto diverso della rete – durante il funzionamento. La topologia a linea può essere estesa in un anello per ottenere la ridondanza di cavo: tutto ciò di cui il master necessita è una seconda porta di rete, mentre gli slave supportano la ridondanza in modo naturale. Questo rende possibile lo spegnimento di dispositivi durante il funzionamento della macchina.

3. È semplice e robusto

Configurazione, diagnostica e manutenzione sono fattori che influiscono sui costi del sistema. EtherCAT rende tutti questi compiti più facili: gli indirizzi vengono assegnati automaticamente, e una loro configurazione manuale non è pertanto richiesta. Il ridotto carico di rete e la struttura peer-to- peer migliorano l’immunità ai disturbi elettromagnetici. La rete individua potenziali disturbi e consente di localizzarli con precisione, il che reduce drasticamente i tempi di ricerca guasti. Durante l’avvio la rete confronta la topologia reale con quella configurata, individuando qualunque discrepanza. Le prestazioni di EtherCAT sono di aiuto anche durante la fase di configurazione, eliminando la necessità di un dimensionamento della rete. Grazie all’ampia banda, è possibile trasmettere traffico TCP/IP insieme ai dati di controllo. Non essendo però EtherCAT basato su TCP/IP, non è richiesta una gestione di indirizzi MAC o IP, né l’intervento di esperti IT per configurare switch e router.

4. Sicurezza integrata

Sicurezza funzionale come parte integrante dell’architettura di rete? È possibile con Safety over EtherCAT (FSoE). FSoE è provato sul campo grazie a dispositivi certificati sul mercato dal 2005. Il protocollo soddisfa i requisiti per sistemi SIL 3 e si presta ad architetture di controllo sia centralizzate che decentralizzate. L’approccio integrato e la semplicità del protocollo consentono di contenere i costi. Inoltre, i dati possono essere ricevuti e processati anche da un controllore non di sicurezza.

5. Sostenibilità

EtherCAT offre i vantaggi di Ethernet industriale a prezzi simili o inferiori a quelli dei bus classici. Il solo hardware richiesto dal master è una porta di rete, non sono necessarie costose schede di interfaccia o co processori. EtherCAT Slave Controller sono disponibili da diversi fornitori e in differenti formati: ASIC, FPGA, o come opzione in microprocessori standard. Dato che tali controllori si fanno carico di tutte le funzionalità più critiche, EtherCAT non pone vincoli sulle prestazioni della CPU interna allo slave, il che comporta una riduzione dei costi. Dato che EtherCAT non richiede switch o altri componenti infrastrutturali attivi, decadono anche i costi per l’installazione, configurazione manutenzione di questi ultimi.

Per queste ragioni, EtherCAT è utilizzato in:

• Robotica
• Macchine utensili
• Packaging
• Presse
• Plastic manufacturing equipment
• Presses
• Industria dei semiconduttori
• Banchi di test
• Macchine pick & place
• Sistemi di misura
• Impianti energetici
• Sottostazioni
• Trattamento materiali
• Smistamento bagagli
• Controllo palcoscenici
• Sistemi di assemblaggio
• Industria cartaria
• Controllo gallerie
• Macchine saldatrici
• Gru e scavatori
• Macchine agricole
• Applicazioni offshore
• Segherie
• Manifatture infissi
• Sistemi di domotica
• Lavorazione ferro e acciaio
• Impianti eolici
• Macchine di trivellazione
• Veicoli a guida automatica
• Spettacolo
• Dispositivi medicali
• Lavorazione legno
• Realizzazione vetri piani
• Sistemi di pesatura
• Impianti siderurgici