EC-Inspector:EtherCAT®ネットワーク用のトラブルシューティングおよび監視ツール

概要

EC-Inspectorは、EtherCATネットワークを分析および監視するためのWindows用の使いやすいソフトウェアアプリケーションです。このプログラムは、マスターコントローラーとは独立して使用でき、多くのメーカー(Beckhoff、Omron、Bosch-Rexroth、Lenze、acontisなど)のEtherCATマスターで動作します。EC-Inspectorは、マスターの後に挿入されたTAP(テストアクセスポイント)デバイスを介して、マスターとEtherCATスレーブ間の完全なデータトラフィックを分析します。TAPデバイスを使用すると、発信フレーム(マスター→スレーブ)と着信フレーム(マスター←スレーブ)の両方を記録および評価できます。

ネットワークに影響を与えないEtherCAT分析

EC-Inspectorを使用すると、ネットワーク、制御、EtherCATマスターソフトウェア、または構成に介入する必要はありません。したがって、EC-Inspectorは、既存のシステムとマシン(ブラウンフィールド)だけでなく、新規インストール(グリーンフィールド)にも適しています。生データ(EtherCATフレーム)はデコードされ、EtherCATネットワーク情報ファイル(ENI)の説明に基づいて、対応するシンボリック変数(入力および出力)に関連付けられます。

プロセスデータの監視に加えて、EC-Inspectorを使用してEtherCATネットワークの通信障害を分析することもできます。EtherCATマスターソフトウェアがスレーブエラーカウンターレジスタを定期的にチェックしている限り、このデータはEC-Inspectorで分析することもでき、トポロジビューで障害を明確に視覚化できます。

システムアーキテクチャー

EtherCATフレームをキャプチャするには、既存のEtherCATネットワークにテストアクセスポイント(TAP)を挿入する必要があります。TAPは、マスターと最初のスレーブの間に配置することをお勧めしますが、任意の2つのスレーブデバイスの間にインストールすることもできます。ただし、一部のデータ(LRWコマンド)はダウンストリームスレーブの後続の入力データによって上書きされるため、マスターの直後にTAPがインストールされている場合にのみ、すべての入力データと出力データを完全に分析できます。選択したTAPデバイス(たとえば、Dualcomm ETAP-1000)は、ネットワーク全体のタイミングを乱さないように、伝搬遅延を小さくする必要があります。

TAPの「モニター」ポートは、標準のイーサネットケーブルを介してEC-Inspectorを実行しているコンピューターに接続されます。

ネットワーク構成ファイル(ENI)に基づくEtherCATプロトコルの分析とデコード

記録されたEtherCATフレームは、EtherCATネットワーク情報(ENI)ファイルに含まれているものに基づいてデコードされます。このファイルには、プロセスイメージの定義、データ型を含むすべての変数、およびサイクリックフレームの構造が含まれています。ENIファイルはEtherCAT仕様ETG.2100の一部であり、任意のEtherCAT構成ソフトウェアで生成できます。

プロセスデータ変数の監視

EC-Inspectorのコア機能の1つは、プロセスデータ(入力と出力)をライブチャートに表示することです。各変数の最後の500(調整可能)値は、時間の経過とともにグラフに正確に表示されます。ズーム機能により、正確な値の決定など、特定のセクションを表示できます。監視に関連するデータは、オプションで監視リストにまとめることができます。

連続表示は、手動で停止することも、プログラム可能なトリガー条件によって自動的に停止することもできます。トリガー条件は、特定の変数(入力または出力)を固定値または別の変数と比較できます。さまざまな比較演算子を使用できます。トリガーがヒットした後、他の変数または他のデータ(スレーブ状態、エラーカウンターなど)を分析できます。

スレーブ状態の監視

個々のスレーブのステータスは、明確な色分け(Init =白、PreOp =青、SafeOp =黄色、Op =緑)を使用して、トポロジビューですばやく簡単に識別できます。

通信問題の分析フレームエラー、リンク損失など。

EC-Inspectorによって記録されたデータ通信の一部には、ネットワークの伝送品質について通知する情報が含まれています。EC-Inspectorはそれに応じてこの情報を処理し、結果をグラフィカルに表示します。

たとえば、発生する可能性のあるエラーの場所と原因は、スレーブおよびポート固有のエラーカウンター(ケーブルの不良またはプラグ接続の不良)から判断できます。トポロジビューでは、これは対応する記号で示されます。さらに、発生したすべての新しいエラーも報告され、ログに記録されます。

ネットワークトラフィックのキャプチャと処理(Wiresharkファイル)

EC-Inspectorを使用すると、ライブデータを監視し、トラフィック全体をPCAPファイルに(並行して)保存できます。このファイルをロードしてEC-Inspectorで評価し、プロセスデータとエラーをサイクルごとに分析することもできます。この機能は、通信障害の簡単で高速な検出、およびすべての入力データと出力データのシンボリックアソシエーションを提供します。ソフトウェアWiresharkによって記録されたPCAPファイルの調査も可能です。

PCAPファイルをロードした後、さまざまな調整可能な速度または個々のステップ(サイクルごと)で評価できます。EC-Inspector内の操作は、入力信号(オシロスコープのサンプルによる)がPCAPファイルから決定されるオシロスコープに似ています。たとえば、特定のプロセスデータ変数をここで選択すると、ECインスペクターは、PCAPデータから生じる信号の時間的進行を表示します。

スレーブが状態を変更すると(たとえば、OPERATIONALからSAFEOPに)、タイムスタンプ付きのログエントリがメッセージウィンドウに作成されます。たとえば、エラーの正確な時刻を特定できます。

対応するトリガー機能と検索機能により、特定の状況やエラーが検出された場合に、ターゲットを絞った方法で処理(記録)を停止することができます。たとえば、特定の変数値に達したとき、またはスレーブが動作状態を離れたときに停止することができます。

EC-Inspectorを使用すると、強力なグラフィカルWiresharkオシロスコープ(デバッガ)を利用できます。

スナップショットとオフライン診断

  • 現在の診断状態からデータを収集し、キャプチャファイルに保存します
  • キャプチャされたデータを分析するためのオフライン調査モード
  • キャプチャファイルは、他の誰かがさらに分析するために電子メールで送信できます
  • ステータスレポートのように、キャプチャしたデータをドキュメントとして使用します

特徴

  • EtherCATプロトコルの分析とデコード
  • EtherCATネットワーク情報(ENI)ファイルを利用
  • トリガー条件を含むプロセスデータ変数の監視
  • スレーブ状態の監視
  • スレーブエラーカウンタの監視(ESCレジスタ0x300〜0x313)
  • ネットワークトポロジのグラフィカルビュー
  • 以前にキャプチャおよび保存された生のネットワークトラフィック(Wiresharkファイル)の処理
  • スナップショットを撮ってファイルに保存

利点

  • 既存のマスターコントローラーとの統合は必要ありません
  • 特定のTAPデバイスは必要ありません。通常のスイッチデバイスでも使用できます。
  • 既存のネットワークとアプリケーションに影響(タイミング、負荷など)はありません
  • 既存のソフトウェアに変更を加える必要はありません
  • 非常に小さなエンジニアリング作業:既存のENIファイルを使用するだけです
  • 同じツールを使用して、さまざまなメーカー(Beckhoff、Bosch-Rexroth、Omron、Yaskawaなど)のコントローラーによって操作されるマシンを分析します。
  • Windowsパケットキャプチャライブラリとドライバ(WinPcap / Npcap)のインストールは必要ありません

New Features

詳しくは

データシートと評価版はダウンロードエリアで入手できます。