Leistungsfähige, flexible EtherCat-Knoten rasch entwickelt

| Autor / Redakteur: Gabriel Meier * / Margit Kuther

Integrierte PHYs für anspruchsvolle Umgebungen

Der LAN9252 ist für den erweiterten Temperaturbereich bis 105 °C spezifiziert. Dadurch eignet er sich für den Einsatz in heißen Umgebungen – beispielsweise in Elektronikschaltungen, die in Motoren arbeiten. Der EtherCAT Slave-Controller arbeitet bei Bedarf mit externen 100Base-FX-Glasfaser-Transceivern zusammen. Darüber hinaus unterstützt er Auto-MDIX, erkennt also selbständig, ob gerade oder gekreuzt verschaltete LAN-Kabel verwendet werden. Auch dies reduziert das Potenzial möglicher Fehler.

Eine Besonderheit des LAN9252 sind seine zwei integrierten Ethernet-PHYs. Jedes verfügt über einen Vollduplex-fähigen 100BASE-TX-Transceiver. Vorteil für Entwickler: Die PHYs arbeiten auch bei hohen Temperaturen zuverlässig mit dem Controller zusammen. Die Suche nach separaten, temperaturbeständigen Ethernet-PHYs kann entfallen. Die integrierten PHYs ermöglichen zudem ein kompaktes, platzsparendes Layout.

Im Erweiterungsmodus des LAN9252 kann mit einer dritten, externen PHY-Ethernet-Schnittstelle eine Stern- oder Baumnetz-Topologie oder sogar eine Vier-Port-Lösung mit einem zusätzlichen LAN9252 umgesetzt werden. Dies ermöglicht den Aufbau sehr flexibler EtherCAT-Knoten.

Erfahrung ist gefragt: Digitaltechnik ist letztlich analog

Prinzipiell lassen sich Funktionsblöcke wie Schutzbeschaltungen für die I/Os oder ein CAN-Teil direkt an das Referenzdesign anflanschen. Im Detail ist allerdings Erfahrung gefragt, da auch Digitaltechnik letztlich analog ist. Versorgungsspannung, Leistungsaufnahme, dynamisches Signalverhalten – alles muss passen. Das gilt auch beim Anschluss verschiedener Mikrocontroller- oder Mikroprozessor-Entwicklungsboards.

Daher stellt Avnet seinen Kunden erfahrene Field Application Engineers zur Seite, die sie beim Realisieren eigener Projekte weitreichend unterstützen. Das hilft besonders Ethernet-Einsteigern, die aus dem klassischen Feldbus-Universum kommen.

Nach dem Prototyping steht das Umsetzen des eigenen Designs auf ein Serienboard an. Damit dies gleich im ersten Anlauf gelingt, können Entwickler den kostenfreien LANcheck-Service von Microchhip nutzen: Dazu laden Sie ihr Design inklusive Gerber-Layout-Files über eine verschlüsselte Verbindung hoch. Microchip verifiziert die Schaltungen und liefert eine ausführliche Dokumentation mit wertvollen Informationen und – falls nötig – Verbesserungsvorschlägen. So vermeiden Unternehmen kostspielige Nachentwicklungen und stellen sicher, dass das Endprodukt kompatibel zu EtherCAT ist und bei einer späteren Zertifizierung keine Probleme auftauchen.

Weitere Erleichterung in Sicht

Um den Aufbau von EtherCAT-Knotenpunkten weiter zu vereinfachen, wurde der neue Standard EtherCAT P verabschiedet. Er sieht ähnlich wie „Power over Ethernet“ (PoE) vor, Strom für die Endgeräte direkt über die Netzwerkkabel zu übertragen. EtherCAT P kommt ohne Controller-Chips aus und ermöglicht eine simple Leistungseinkopplung. Die Technik arbeitet mit in der Automatisierungstechnik üblichen 24 V und lässt sich relativ einfach in eigene EtherCAT-Projekte implementieren. Durch EtherCAT P wird der Verkabelungsaufwand deutlich reduziert. Für hohe Leistungen und Spannungen sind im Standard Kabel und Stecker definiert, die eine Einkabelinstallation ermöglichen.

* Gabriel Meier ist Business Development Manager bei Avnet Silica

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