Webbasiertes EtherCAT® Konfigurations- und Diagnosetool
EC-Engineer Web ist eine voll ausgestattete Anwendung zur Konfiguration, Diagnose und Fehlerbehebung von EtherCAT®-Netzwerken mit einer über einen Webbrowser zugänglichen Benutzeroberfläche. Dank ihrer modularen und plattformunabhängigen Architektur lässt sich die Software flexibel auf verschiedenen Betriebssystemen (Windows, Linux und macOS) sowie unterschiedlichen CPU-Architekturen (x64, Arm32, Arm64) einsetzen.
Architekturen
Ein großer Vorteil von EC-Engineer Web ist neben dem Multi-OS-Support auch die modulare Software-Struktur, welche verschiedene Architekturen ermöglicht. Standardmäßig werden alle Module auf einem Gerät (z. B. PC mit Windows oder Linux) installiert und ausgeführt (Architektur 1). Die Business Logic bindet die MainDevice Software EC-Master hier direkt über die EC-Master API ein, um auf ein optional angeschlossenes EtherCAT Netzwerk zugreifen zu können. Damit ist z. B. ein Netzwerk-Scan zur automatischen Erkennung der vorhandenen SubDevices und der Topologie möglich.
Soll ein PC mit Windows und Linux zur Diagnose eines MainDevices mit EC-Master verwendet werden, erfolgt die Kommunikation über eine TCP/IP Verbindung mit dem acontis RAS (Remote Access Service) Protokoll (Architektur 2). EC-Master stellt über diese Schnittstelle dem EC-Engineer Web umfangreiche Diagnosedaten zur Verfügung und - sofern freigeschaltet - können auch Daten im MainDevice und den SubDevices modifiziert werden.
Die Business Logic kann auch direkt auf dem MainDevice installiert und ausgeführt werden, sofern das Microsoft .NET auf diesem System grundsätzlich möglich ist. Dieses cross-platform Framework ist für die Betriebssysteme Windows, Linux und MacOS verfügbar (Architektur 3). Auf dem User Interface Device ist neben dem Browser keine weitere Installation erforderlich um die Netzwerk-Konfiguration zur erstellen, oder das gesamte System zu diagnostizieren.
Konfiguration
EC-Engineer Web unterstützt die vollständige Konfiguration aller EtherCAT-SubDevice-Typen – auf Basis der von den Geräteherstellern bereitgestellten ESI-Dateien.
Wichtige Konfigurationsaufgaben:
- Import von ESI-Dateien (ETG.2000), Export von ENI-Dateien (ETG.2100)
- Definition zyklischer Prozessdaten (PDO-Auswahl und -Zuordnung)
- Einstellung von SubDevice-Startparametern und Initialisierungsbefehlen
- Definition der Verkabelungstopologie und optionaler Hot-Connect-Gruppen
- Konfiguration der Distributed-Clocks-Synchronisation (DC)
- Zuweisung von Stations-Alias-Adressen
Die Konfiguration kann offline (im Labor oder Büro, ohne Hardware) oder online (mit Verbindung zum realen Netzwerk) erfolgen. Die Netzwerk-Scan-Funktion erkennt automatisch angeschlossene SubDevices und die physikalische Topologie – unabhängig davon, ob die SubDevices an den lokalen System (Windows oder Linux) oder an einen entfernten EC-Master-Controller angeschlossen sind..
Diagnose
EC-Engineer Web verbindet sich über TCP/IP mit jedem laufenden EC-Master-System und bietet vollständigen Einblick in das aktive EtherCAT-Netzwerk – ohne dass ein lokaler Zugriff auf die Steuerungshardware erforderlich ist. Sobald die Verbindung hergestellt ist (es wird lediglich die IP-Adresse des MainDevice benötigt), ruft EC-Engineer Web alle relevanten Informationen direkt vom EC-Master ab, einschließlich der Konfiguration:
- Anzeige und Steuerung der Zustände von EC-Master und SubDevices
- Live-Prozessdaten (I/O) – Lesen und Schreiben
- Zugriff auf ESC-Register (Lesen und Schreiben)
- EEPROM-Lese- und Schreibzugriff
- Zugriff auf das Objektverzeichnis für EC-Master und SubDevices
- SDO-Mailbox-Übertragungen (Upload und Download)
- Firmware-Upload und -Download
- Direkter Vergleich der konfigurierten mit der erkannten Netzwerktopologie
Fehlersuche
EtherCAT-Netzwerke bieten umfangreiche integrierte Diagnosefunktionen, und der acontis EC-Engineer Web wurde entwickelt, um diese auch ohne fundierte EtherCAT-Kenntnisse zugänglich zu machen. Fehler in einem EtherCAT-Netzwerk lassen sich in drei Kategorien einteilen, die jeweils unterschiedliche Diagnoseansätze erfordern.
Kategorie 1 umfasst dauerhafte Fehler beim Netzwerkstart, die verhindern, dass das Netzwerk den Betriebszustand erreicht. Dazu gehören Topologieabweichungen zwischen dem realen Netzwerk und der Konfiguration, Fehler bei der Initialisierung von SubDevices, Probleme bei der Synchronisation der verteilten Uhr sowie vollständiger Frame-Verlust trotz korrekter Verkabelung. Die grafische Topologieansicht von EC-Engineer ermöglicht es dem Anwender, das erkannte Netzwerk sofort mit der geplanten Konfiguration zu vergleichen, wodurch fehlende oder nicht übereinstimmende SubDevices leicht identifiziert werden können.
Kategorie 2 umfasst permanente Fehler während des Netzwerkbetriebs – Kabelunterbrechungen am MainDevice oder zwischen SubDevices, Stromausfall, SubDevices, die in einen niedrigeren Zustand wechseln, vollständiger Ausfall eines SubDevices oder das unerwartete Auftauchen eines Geräts im Netzwerk. Die Lokalisierung des genauen Problemortes innerhalb eines potenziell großen Netzwerks mit Hunderten von SubDevices ist für eine effiziente Fehlerbehebung entscheidend. Die Topologieansicht des EC-Engineers zeigt genau an, an welcher Stelle in der Kette die Kommunikation unterbrochen ist, und ermöglicht so gezielte Maßnahmen anstelle von zeitaufwändigem Ausprobieren durch Kabelwechsel.
Kategorie 3 umfasst sporadische Fehler, bei denen das Netzwerk zwar betriebsbereit bleibt, jedoch mit verminderter Qualität – gelegentlicher Frame-Verlust und Working-Counter-Fehler (WKC) in zyklischen Prozessdaten. Diese sind am schwersten zu erkennen, da sie möglicherweise nur unter bestimmten Bedingungen wie Vibrationen, Temperaturschwankungen oder elektromagnetischen Störungen auftreten. Die „Self Test Scan“-Funktion des EC-Engineer Web sendet über einen definierten Zeitraum eine große Anzahl von Frames unterschiedlicher Länge, zählt fehlende Frames und liest die Fehlerregister der SubDevices aus, um Schwachstellen zu identifizieren. Durch die Kombination von Frame-Verluststatistiken mit den Auslesewerten der Fehlerzähler pro SubDevice lokalisiert der EC-Engineer instabile Verbindungen, bevor sie zu dauerhaften Ausfällen eskalieren.
EC-Engineer Web Software Development Kit (SDK)
EC-Engineer Web ist eine Client-Server-Anwendung mit einer modernen Benutzeroberfläche (UI) im Dark Mode, die als Angular-CLI-Projekt über eine REST-API mit dem Backend (ASP.NET Core) kommuniziert. Mithilfe des verfügbaren SDK lassen sich alle (oder nur ein Teil) der Funktionen von EC-Engineer Web in eine andere Engineering-Anwendung integrieren. Auch eine Anpassung an die Markenidentität sowie weitere kundenspezifische Erweiterungen sind möglich. Alle Kernkomponenten und Module der EC-Engineer Web Software sind für Windows und Linux verfügbar. Die Benutzeroberflächenebenen basieren auf dem Microsoft® ASP .NET Core Angular-Projekt.
- ASP.NET Core Web Application
- Angular: Application design framework and development platform for creating single-page apps
- TypeScript: Is a strict syntactical superset of JavaScript
Features
Da der EC-Engineer Web ein voll ausgestattetes Tool für Konfiguration, Diagnose und Fehlerbehebung mit integrierten EtherCAT-MainDevice-Funktionen sowie EtherCAT-SubDevice-Simulation ist, können wir hier nur einige der wichtigsten Funktionen vorstellen. Einen vollständigen Funktionsvergleich finden Sie in der Online-Dokumentation.
Allgemeine Funktionen
- Mehrere MainDevices (Steuerungen) innerhalb eines Projektes
- EtherCAT SubDevices am Windows PC
- EtherCAT SubDevices an der Steuerung
- Baumansicht und Topologie Ansicht
- ESI und EMI Manager
- Sprachumschaltung
Konfigurationsfunktionen
- Import ESI (EtherCAT SubDevice Information) Datei gemäß ETG.2000
- Export ENI-(EtherCAT Network Information) Datei gemäß ETG.2100
- Ermittlung der vorhandenen SubDevices durch Bus-Scan
- Kopieren von SubDevices einschließlich aller Parameter
- PDO Auswahl und Konfiguration
- Anpassen und Hinzufügen von Init Commands
- Transparente Einbindung von MDP (Modular Device Profile) SubDevices
- Feste Startadressen von SubDevice-Gruppen im Prozessabbild
- Distributed Clocks (DC) Einstellungen
- Definition von "Hot Connect" Gruppen
- Programmierung Station Alias Adresse
- Sonstige Parameter für EC-Master und SubDevices
Diagnosefunktionen
- EC-Master- und SubDevice-Zustände (anzeigen und ändern)
- Prozessdaten (anzeigen und ändern)
- ESC-Register (lesen und schreiben)
- EEPROM (lesen und schreiben)
- EC-Master und SubDevice Objekt Verzeichnisse
- Mailboxtransfers (Service Daten Objekte Upload und Download)
- Firmware Upload und Download
- Vergleich zwischen Konfiguration und realem Netzwerk
Weitere Informationen
Mehr Informationen finden Sie im Download-Bereich.