Leistungsfähige, flexible EtherCat-Knoten rasch entwickelt

| Autor / Redakteur: Gabriel Meier * / Margit Kuther

Einfacher Einstieg in die EtherCAT-Welt

Der Erfolg von Industrial-Ethernet-Technologien wie EtherCAT bedeutet nicht, dass klassische Feldbusse schlagartig obsolet werden. Vielmehr sind heute Lösungen gefragt, die diese integrieren und ergänzen. Für Unternehmen, die möglichst schnell Produkte für den aufstrebenden EtherCAT-Markt entwickeln wollen, bietet Avnet Silica ein leicht bedienbares und doch mächtiges EtherCAT-Starterkit (Art.Nr.: PMOD-COM-ETHERCAT) zum Entwickeln leistungsfähiger EtherCAT-Knoten an.

Zentraler Baustein ist der EtherCAT Slave-Controller (ESC) LAN9252 von Microchip. Er basiert auf dem EtherCAT Slave-Controller IP-Core von Beckhoff, dem Initiator und Lizenzgeber der EtherCAT-Technologie – dies stellt eine 100%ige Kompatibilität sicher. Mögliche Zielanwendungen für das Kit sind Antriebssteuerungen, Robotik, Kommunikationsmodule und I/O-Schnittstellenkarten in der Fabrik- und Prozessautomatisierung. Des Weiteren Drehgeber und Sensoren oder Aktoren, Ventile und Antriebe in hydraulischen und pneumatischen Systemen.

Darüber hinaus lässt sich das EtherCAT-Starterkit in die Visible-Things-Plattform von Avnet Silica integrieren. Damit steht der Entwicklung innovativer IoT-Projekte/Anwendungen (Internet der Dinge) nichts mehr im Wege. Das Starterkit besitzt keine eigene MCU/MPU (Micro Controller/Micro Processor Unit). So haben Entwickler größtmögliche Freiheit: Sie können genau die MCU/MPU einsetzen, die ausreichend Rechenleistung für die geplante Applikation bereitstellt.

Zudem können sie ihren Knoten leicht skalieren und flexibel anpassen: Sollte eine Anwendung später den Wechsel beispielsweise zu Profinet erfordern, reicht es, das LAN9252 durch einen Profinet-Chip zu ersetzen. Das Grunddesign kann gleichbleiben. So lässt sich mit wenig Aufwand eine Kompatibilität zu anderen Bussystemen erreichen.

Mit der Außenwelt kommuniziert das Avnet-Starterkit über Pmod- und Arduino-kompatible Schnittstellen. Neben SPI (Serial Peripheral Interface) unterstützt es auch QSPI. Bei gleicher Clock-Frequenz ist diese Betriebsart bis zu viermal schneller als das gewöhnliche SPI-Interface – ein Vorteil, wenn schnelle Datenübertragungen gefragt sind. Ein weiterer Stecker führt alle I/Os des LAN9252 nach außen und ermöglicht so den direkten Anschluss an Mikrocontroller-Entwicklungsboards vieler Hersteller.

Ebenfalls ist es möglich, bereits vorhandene Hardware-Lösungen anzukoppeln. Und so beispielsweise eigene MCU/MPU-Applikationen schnell um eine 100%ig kompatible EtherCAT-Anbindung zu erweitern. Sind bereits EtherCAT-Lösungen wie Beckhoff ET1100 im Einsatz, so kann der LAN9252 mit geringem Aufwand drei Chips ersetzen.

Avnet hat sein Starterkit für eine möglichst leichte Bedienung ausgelegt. Daher verzichtet die Platine auf eine Vielzahl sonst üblicher Jumper. Stattdessen lassen sich die drei Betriebsmodi des LAN9252 – Mikrocontroller, Digital-I/O und Erweiterungsmodi – und andere Funktionen per Softwarekommando in der Konfigurationsdatei aktivieren. Diese wird in das nichtflüchtige EPROM geschrieben. So startet das Entwicklungsboard stets in einen definierten Zustand.

Im Betriebsmodus „Mikrocontroller“ kommuniziert der LAN9252 mit der Host-MCU über eine flexible 8/16-Bit-Hostbus-Schnittstelle oder das SPI- beziehungsweise Quad-SPI-Interface. Im „Digital-I/O“-Modus steuert der LAN9252 hingegen 16 digitale I/O-Signale ohne Host-MCU/MPU. Einfache Anwendungen lassen sich daher sogar ohne separate MCU realisieren.

Eine Spannung von 3,3 V reicht als Energieversorgung für das komplette Board aus. Auch dies trägt zur möglichst einfachen Handhabung des EtherCAT-Starterkits bei. Bei Bedarf können einzelne Funktionsblöcke auch mit separaten Spannungen versorgt werden.

Inhalt des Artikels:

Kommentar zu diesem Artikel abgeben

Schreiben Sie uns hier Ihre Meinung ...
(nicht registrierter User)

Zur Wahrung unserer Interessen speichern wir zusätzlich zu den o.g. Informationen die IP-Adresse. Dies dient ausschließlich dem Zweck, dass Sie als Urheber des Kommentars identifiziert werden können. Rechtliche Grundlage ist die Wahrung berechtigter Interessen gem. Art 6 Abs 1 lit. f) DSGVO.
Kommentar abschicken
copyright

Dieser Beitrag ist urheberrechtlich geschützt. Sie wollen ihn für Ihre Zwecke verwenden? Infos finden Sie unter www.mycontentfactory.de (ID: 45087343 / Embedded Boards & PCs)