Das ESL (EtherCAT Switch Link) Protokoll erweitert den KPA EtherCAT Master um die Möglichkeit, mehrere unabhängige EtherCAT-Busse über eine einzige physische Ethernet-Schnittstelle zu steuern – bis zu 8 Busse gleichzeitig. Dadurch entfällt der Bedarf an zusätzlichen Netzwerkadaptern, was das Hardwaredesign vereinfacht und die Systemkosten reduziert.
ESL ermöglicht die Echtzeitkommunikation zwischen dem Master und den angeschlossenen Geräten über Standard-Netzwerk-Sockets. Anwendungen empfangen Live-Systemereignisse und können Befehle aus der Ferne senden, wodurch eine nahtlose Integration in übergeordnete Steuerungssysteme, Monitoring-Dashboards und automatisierte Workflows ermöglicht wird.
Kernfunktionen
Skalieren, integrieren und überwachen – über eine einzige Verbindung
Das ESL ermöglicht die Echtzeitkommunikation zwischen dem Master und den angeschlossenen Geräten über Standard-Netzwerk-Sockets. Anwendungen empfangen Live-Systemereignisse und können Befehle aus der Ferne senden – für eine nahtlose Integration in übergeordnete Steuerungssysteme, Monitoring-Dashboards und automatisierte Workflows.
Skalieren ohne zusätzliche Hardware
Bis zu 8 unabhängige EtherCAT-Leitungen über einen Port
Das ESL-Gerät (z. B. Beckhoff CU2508 oder ein kompatibler Switch) wird zwischen dem Master und den Bussen platziert. Der Master verbindet sich mit einer einzigen physischen Ethernet-Schnittstelle; das ESL-Gerät trennt den Datenverkehr entsprechend dem ESL-Header in die erforderlichen EtherCAT-Subnetze auf.
- Spart Adaptersteckplätze, Verkabelung und Kosten
- Einfacheres Hardwaredesign für Maschinen mit mehreren Leitungen
- Alle Busse werden gleichzeitig von einem Master gesteuert
Hardware Timed Send über ESL
Präzise Zeitsteuerung auf Hardware-Ebene über den ESL-Pfad
In Kombination mit Hardware Timed Send wird jeder vom Master erzeugte Frame um einen ESL-Header erweitert – Protokoll-MAC-Bytes, einen Zeitstempel und Informationen zum Zielport. Dadurch wird die präzise Freigabezeit der Frames vom Scheduler des Host-Betriebssystems auf die ESL-Hardware verlagert, was die Deterministik bei der zyklischen Frame-Übertragung verbessert.
- Hardwaregesteuertes Senden über den EtherCAT-Pfad
- Einfacheres Hardwaredesign für Maschinen mit mehreren Leitungen
- Alle Busse werden gleichzeitig von einem Master gesteuert
Funktionsweise
Aktivierung über eine einzige Verbindungszeichenfolge
Das ESL-Protokoll wird auf der Master-Seite über die Konfiguration der Netzwerkschnittstelle aktiviert. Dieselbe Zeichenfolge wird im Feld Network card eingegeben, wenn die Verbindung über KPA EtherCAT Studio hergestellt wird.
Verbindungsformat
Der Netzwerkadapter wird als URI angegeben, wobei die Portmaske festlegt, welche physischen ESL-Geräteports an der Kommunikation teilnehmen. Jedes Bit der Maske entspricht einem ESL-Geräteport – Bit 0 wählt Port 0, Bit 1 wählt Port 1 usw.
Zum Beispiel wählt esl://ports=3/eth0 die Ports 0 und 1 auf der eth0-Schnittstelle aus – zwei unabhängige EtherCAT-Leitungen über ein einziges Kabel.
Einsatzbereiche
Zielanwendungen und Einsatzszenarien
ESL eignet sich direkt für Maschinenarchitekturen, bei denen mehrere EtherCAT-Leitungen von einem einzigen Controller gesteuert werden müssen und externe Systeme Live-Zugriff auf Busereignisse benötigen.
Maschinen mit mehreren Leitungen
Produktionsmaschinen mit mehreren unabhängigen EtherCAT-Segmenten – ein Controller, ein Kabel zum ESL-Switch und bis zu 8 Leitungen, die hardwareseitig geroutet werden.
Kompakte und kostensensitive Hardware
Wenn nur wenige NIC-Steckplätze verfügbar sind, ersetzt ESL mehrere Ethernet-Adapter durch einen einzigen Port und einen ESL-fähigen Switch – und reduziert dadurch BOM-Kosten und Platzbedarf im Schaltschrank.
Deterministisches Timing über mehrere Busse
Mit Hardware Timed Send über ESL wird die Freigabezeit der Frames an die ESL-Hardware übertragen – für eine präzise zyklische Übertragung über alle gerouteten Leitungen.
In KPA EtherCAT Studio integrierte Inbetriebnahme
Dieselbe ESL-Verbindungszeichenfolge funktioniert in KPA EtherCAT Studio – Inbetriebnahme und Diagnose werden über das ESL-Gerät verbunden, genau wie im laufenden Betrieb.
Lizenzierung
Was ist enthalten – und was erfordert eine Lizenz
Das ESL-Protokoll ist in allen Master-Klassen enthalten und muss nicht separat lizenziert werden.
Sie können ESL sofort mit jedem Master-Paket einsetzen.
In allen Master-Klassen enthalten
Das ESL-Protokoll selbst – Routing über die Ports des ESL-Geräts, Ereignisüberwachung und Integration mit externen Systemen. Keine separate Lizenz erforderlich.
Lizenz erforderlich
Funktionen, die über ESL betrieben werden und als Erweiterungen lizenziert sind, wie z. B. Hardware Timed Send. Ohne diese Lizenz kann Timed Send Emulation die Timed-Send-Funktionalität nachbilden, während das ESL-Protokoll ausschließlich für das Routing über die Ports des ESL-Geräts verwendet wird.
Einschränkung
ESL ist nicht mit Master Redundancy kompatibel und kann nicht auf Adaptern aktiviert werden, die für den redundanten Master-Betrieb verwendet werden.
Bereit für die Evaluierung?
Erfahren Sie, wie das ESL-Protokoll Ihr Hardwaredesign vereinfacht, EtherCAT-Daten für Ihr Software-Ökosystem zugänglich macht und – mit Hardware Timed Send – eine Präzision auf Hardware-Ebene über jede Leitung ermöglicht.
