機能パック - ケーブル冗長性
 

機能パック - ケーブル冗長性

ケーブル冗長性機能は、EtherCAT システム内の通信ケーブル部分で障害が発生した場合の補償を目的として設計されています。このため、通常両側からの操作がされるリングトポロジーが使用されます。リングトポロジーでは、そのどこかが破断している場合でも、どちらのブランチにも到達できるからです。

解説

2 つめのネットワーク ポートは、EtherCAT マスターコントロールシステム側で、リングのクローズに使用されます。サイクリック/非サイクリックフレームのどちらとも、両方のポートから同時に送信され、システム内を転送されます。

リング上に欠けた部分が何もなければ、すべての EtherCAT スレーブが1つめのネットワークポートから順方向(プロセシング方向と呼ばれます)に沿って到達されます。EtherCAT スレーブコントローラー(ESC)は、順方向処理でのみ通過可能なため、この場合はスレーブが処理されることになります。
障害が特になければ、EtherCAT スレーブは 2 つめのポートから逆方向順でも到達されることになります。この場合、データ「冗長性」フレームは、変更されません。

どちらの場合にも、EtherCAT フレームは他のポートに到着します(変更されている可能性もあります)。そして、EtherCAT マスターにチェックされます。ケーブルが破断している場合は、どちらのフレームも、障害があるそれぞれの側で処理されます。つまり、両方のフレームに、入力データの一部が含まれることになります。マスターは両フレームのデータを結合して、すべての入力データが揃った 1 フレームを取得します。両フレームのワーキングカウンターは、加算され、妥当性を検証されます。この時、EtherCAT スレーブがプライマリ ポートと冗長性ポートのどちらから到達されたのかは重要ではありません。EtherCAT マスターが注目する必要があるのは、片側のフレームはロストし、他のフレームは戻ってきた場合です。適合するフレームを見つけるには、フレームに識別子を追加したり、適切なメカニズムを採用すると良いでしょう。
ケーブル冗長性は、1つのエラーだけに対応した対策です。例えば、ケーブルが一箇所で破断した場合には、スレーブとの通信は途切れません。通信が復旧すれば、元の通信方向も復旧します。しかし、通信が複数箇所で破断している場合には、別の障害が発生する前にすべての接続を復旧させる必要があります。

機能

ケーブルが切断された場合に、すべての種類の EtherCAT 通信(プロセスデータとメールボックスプロトコル)を、制限無しにサポートします。
下記のユースケースに対応しています。
• 通常稼働
• 2 つのスレーブ間でのケーブル切断発生時にも稼働継続
• プライマリ ポートと最初のスレーブ間でのケーブル切断発生時の継続稼働
• セカンダリ ポートと最後のスレーブ間でのケーブル切断発生時の継続稼働
• ケーブルが修理された場合の継続稼働
• ケーブル切断時のスタート/ストップ(ステート変更)
• ケーブル切断時に Auto Increment(自動加算)アドレスの調整
• ケーブル切断時のフレーム損失(対になるフレームが受信されなかった場合)

 
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