EC-Inspector:EtherCAT®网络的故障排除和监视工具

概述

EC-Inspector 是一款易于使用的 Windows 软件应用程序,用于分析和监控 EtherCAT 网络。该程序可以独立于主控制器使用,并且可以与任何制造商(Beckhoff,Omron,Bosch-Rexroth,Lenze,acontis等)的EtherCAT主站一起使用。 EC-Inspector通过在主站之后插入的TAP(测试访问点)设备分析主站和EtherCAT从站之间的完整数据通信。 TAP设备可以记录和评估传出帧(主站->从站)和传入帧(主站<-从站)。

不会对网络造成任何影响的EtherCAT分析

使用EC-Inspector时,无需干预或控制网络,也不要对EtherCAT主站的软件或配置进行更改。 因此,EC-Inspector适用于新安装(”绿地”)以及现有系统和机器(“棕地”)。 基于来自EtherCAT网络信息文件(ENI)的描述,对原始数据(EtherCAT帧)进行解码并与相应的符号变量(输入和输出)相关联。


除了监视过程数据外,EC-Inspector还可以用于分析EtherCAT网络上的通信故障。 只要EtherCAT主软件定期检查从错误计数器的寄存器,该数据也可以由EC-Inspector分析,并且可以在拓扑视图中清楚地显示故障。

系统架构

必须将测试接入点 (TAP) 插入现有的 EtherCAT 网络以捕获 EtherCAT 帧。 默认情况下,TAP 放置在主站和第一个从站之间,当然也可以安装在其他任意两个从站之间。 但是所有输入和输出数据只有在安装在主站后面时才能完全分析,因为在使用 LRW 命令时,输出数据会被输入数据覆盖。 TAP这类硬件,例如  Dualcomm ETAP-1000,应该有很小的传播延迟,以免干扰网络时序。

TAP 的“监视器”端口使用标准以太网电缆连接到笔记本电脑

基于网络配置文件(ENI)的EtherCAT协议解析与解码

记录的 EtherCAT 帧根据 EtherCAT 网络信息描述文件 (ENI) 进行解码。 该文件包含过程映像的定义、所有变量(包括数据类型)以及循环帧的结构。 ENI 文件是 EtherCAT 规范 ETG.2100的一部分,可以由任何传统的 EtherCAT 配置软件生成。

监视过程数据变量

EC-Inspector 的核心功能之一是在实时图表中显示过程数据(输入和输出)。随着时间的推移,每个变量的最后 500 个(可调整)值准确地显示在图表中。缩放功能允许查看特定部分,包括确定精确值。 可以将相关的数据选择显示在监控列表中。

连续显示可以通过可编程触发条件手动或自动停止。 触发条件可以将某个变量(输入或输出)与固定值或另一个变量进行比较,可以使用各种比较运算符。触发触发后,可以分析其他变量或其他数据(从站状态、错误计数器等)。

从站状态监控

使用清晰的颜色编码(Init = 白色,PreOp = 蓝色,SafeOp = 黄色,Op = 绿色),可以在拓扑视图中快速轻松地识别各个从站的状态。

通信问题分析帧错误、链路丢失等。

EC-Inspector 记录的部分数据通信包含有关网络传输质量的信息。 EC-Inspector 相应地处理此信息并以图形方式显示结果。

例如,可以根据从站和端口特定的错误计数器(例如电缆损坏或插头连接错误)确定可能错误的位置或原因。 在拓扑视图中,这由相应的符号指示。 此外,还会报告和记录发生的每个新错误。

网络数据帧的捕获和处理(Wireshark 文件)

用于评估现有数据记录(Wireshark PCAP 文件)的 EC-Inspector 功能不仅可以简单快速地检测通信故障,还可以对所有输入和输出数据进行信号评估。

加载 PCAP 文件后,可以以各种可调速度或单独的步骤(逐个循环)对其进行评估。 EC-Inspector 的操作类似于示波器,其输入信号(根据示波器的样本)由 PCAP 文件确定。 例如,可以在此处选择某个过程数据变量,然后 EC-inspector 显示来自 PCAP 数据的信号的时间进程。

当从站更改状态(例如从 OPERATIONAL 更改为 SAFEOP)时,将在消息窗口中创建带有时间戳等的日志条目。 例如,可以确定错误的确切时间。

相应的触发和搜索功能可以在特定情况下或检测到错误时有针对性地停止处理(记录)。 例如,当达到某个变量值或从站离开操作状态时,可以停止。

通过 EC-Inspector,可以使用功能强大的图形 Wireshark 示波器(调试器)!

快照和离线诊断

  • 从当前诊断状态收集数据并将其保存到捕获文件中
  • 离线调查模式,用于分析捕获的数据
  • 捕获文件可以通过电子邮件发送给其他人进行进一步分析
  • 使用捕获的数据作为文档,例如状态报告

特征

  • 分析和解码EtherCAT协议
  • 利用EtherCAT网络信息(ENI)文件
  • Monitoring of Process Data Variables including Trigger Conditions
  • 监视从站状态
  • 监视从站错误计数器(ESC寄存器0x300至0x313)
  • 网络拓扑的图形视图
  • 处理以前捕获和保存的原始网络流量(Wireshark文件)
  • 拍摄快照以保存到文件

优势

  • 无需与现有的主控制器集成
  • 不需要特定的TAP设备,甚至可以使用常规的开关设备
  • 对现有网络和应用程序没有影响(例如时间,负载)
  • 无需更改现有软件
  • 非常小的工程工作量:只需使用现有的ENI文件
  • 使用相同的工具来分析来自不同制造商(Beckhoff公司,博世力士乐,欧姆龙,安川等)控制器操作的机器
  • 无需安装Windows Packet Capture库和驱动程序(WinPcap/Npcap)

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