KPA EtherCAT Studio – это программное средство проектирования, установки и диагностики сетей EtherCAT. Будучи простым в использовании инструментом настройки ведущих устройств EtherCAT, он оснащен функциями, необходимыми для создания и управления конфигурациями, а также мониторинга сети EtherCAT. Его можно интегрировать в другие системы проектирования для создания единой среды разработки с расширенной функциональностью.

Новые возможности

Операционная система

  • Windows® 10 (так же работает с Windows XP, 7, 8, но системы не поддерживаются MS)

Основные возможности и функции

  • Подключение ведомых устройств к удаленному или локальному ведущему устройству
  • Модификация всех данных ведущего и ведомых устройств (словарь объектов, образ процесса, регистры, прошивки)
  • Пользовательский интерфейс на нескольких языках (английский, китайский, немецкий, и другие языки по запросу клиента)
  • Совместимость с любым ведущим устройством EtherCAT (в соответствии со спецификациями ETG)
  • Интеграция с основным приложением посредством .NET Remoting

Подробнее:

  KPA EtherCAT Studio Flyer (English) (370,7 KB, 1 253 hitss)

  KPA EtherCAT Starter Kit Flyer (English) (138,5 KB, 727 hitss)

Конфигурация ведущего устройства

  • Обработка и сравнение файлов проекта
  • Создание топологии путем сканирования шины, чтения из файла или перетаскивания (функция drag-and-drop)
  • Сравнение физической сети с сетью проекта
  • Отображение процесса со шкалированием
  • Редактор Slave-to-Slave (S2S)
  • Поддержка функциональной безопасности (FSoE) для ведущего и ведомых устройств
  • Поддержка различных частот сканирования
  • Настройки распределенных часов (DC)
  • Импорт названий сигналов из CODESYS
  • Экспорт файлов конфигурации сетей:
    • ETG.2100 с расширениями koenig-pa GmbH, ETG.2100
    • IEC 61131-3, экспорт заголовочных файлов на языке “C”

Сетевая конфигурация ведущего устройства

При подключении к ведущему устройству KPA EtherCAT Studio считывает его конфигурацию (если ведущее устройство активно) либо сканирует сеть для определения реальной аппаратной конфигурации, после чего сравнивает конфигурацию ведущего устройства с конфигурацией, загруженной в Studio. Если конфигурации не совпадают, есть возможность либо полностью заменить конфигурацию ведущего устройства на конфигурацию Studio (или наоборот), либо провести интерактивное объединение конфигураций.

Топология EtherCAT

Окно топологии содержит структуру и состояние сети EtherCAT. Если имеется потеря связи между сегментами, соответствующая связь на экране будет выделена красным цветом. Если активирована проверка резервирования и произошел обрыв провода система покажет место разрыва.

Кабельное резервирование EtherCAT

На сегодня резервирование стало насущной необходимостью в большинстве решений ввиду повышения требований к надежности и долговечности систем, применяемых в промышленной автоматизации. Кабельное резервирование позволяет избавиться от нескольких «узких мест» традиционных систем на базе полевой шины кольцевой топологии за счет диагностики места разрыва и работоспособности при отказе кабеля. Если возникает разрыв кабеля в сети, на диаграмме топологии отмечается красным цветом место разрыва, при этом за счет дублирования кабеля и сетевых адаптеров все устройства остаются подключенными к ведущему устройству.

Просмотр образа процесса (Process Image)

Окно просмотра образа процесса отображает размещение входных и выходных данных всех устройств шины в буферной памяти.

Связь между ведомыми устройствами (Slave-to-Slave)

Настройка связи Slave-to-Slave (S2S) обеспечивает логическое взаимодействие ведомых устройств через массив входных и выходных данных в образе процесса без физического кабельного соединения между ними.

Посредством связи S2S осуществляется управление системой безопасности. Система безопасности использует так называемый подход «черного канала», где функциональная безопасность EtherCAT (FSoE) находится наверху стековой памяти ведомого устройства. Здесь безопасность и обычный процесс смешиваются в одно тело. Ведущее устройство EtherCAT должно маршрутизировать сообщение(-ия) безопасности от ведомых устройств безопасности к ведущим устройствам безопасности используя связь S2S. В случае развития небезопасной ситуации функция связи S2S теряет возможность отсылать данные и, в связи с этим, циклический контроль резервирования и статус будут равны 0 вместо валидных данных. В этом случае запускается логика безопасности в соответствии с заданным поведением.

Сравнение проектов EtherCAT

Данный инструмент позволяет сравнить проект, загруженный в Studio, с проектом в файле формата EtherCAT.

Различия выделяются цветом (с возможностью настройки), выводятся значения свойств.

Конфигурация ведомого устройства

Основные функции

  • Создание пригодного к распространению файла конфигурации в соответствии со стандартами ETG
  • Свободное объявление названий сигналов и адресов
  • Передача объявлений переменных в среды программирования:
    • для языков IEC 61131-3 (конфигурации ПЛК или формат XML)
    • для языков C/C++ (файлы *.h)
  • Прозрачная работа с ведомыми устройствами, поддерживающими MDP (Профиль модульного устройства), такими как шлюзы шин CAN и Profibus.
  • Поддержка памяти и редактора EEPROM

Атрибуты

  • Обработка данных конфигурации
  • Поддержка протокола почты
  • Определения адреса идентификации устройства
  • Изменение имени
  • Тип ведомого устройства
  • Период отображения образа процесса
  • Период отображения статистики
  • Номер ревизии
  • Физический адрес
  • Автоматическое значение приращения

Параметризация

  • Добавление и изменение команд инициализации
  • Конфигурация PDO
  • Hot-connect группы и сегменты
  • Распределение памяти
  • Создание виртуальных и пользовательских переменных
  • Диспетчер синхронизации
  • Функция контроля

Библиотека ведомых устройств

KPA EtherCAT Studio 2 позволяет работать с библиотекой ведомых устройств, где легко можно создавать новые коллекции, модифицировать их и сохранять, загружать ранее созданные коллекции или коллекции из других источников, создавать различные описания одного и того же ведомого устройства, применять атрибуты пользователя (uESI), а так же изменять отдельное ведомое устройство в коллекции: клонировать, импортировать, удалять и изменять свойства ведомых устройств.

Так же в библиотеке ведомых устройств можно осуществлять поиск по части или полному имени устройства. Так же есть возможность просмотреть историю поиска, в которой отображается 9 последних запросов.

Сравнение ESI и EEPROM

Данный инструмент позволяет сравнивать ранее принятую конфигурацию ведомого устройства (содержащуюся в EEPROM) с существующей для понимания, есть ли возможность заменить ведомое устройство или оно должно быть переконфигурировано.

Отличающиеся категории, разные значения, отсутствие элемента и совпадение отображаются различными цветами, которые пользователь может настроить самостоятельно. Конфигурация может быть взята не только из EEPROM, но и из ESI файла.

Используя EEPROM Редактор можно сгенерировать ESI файлы из EEPROM и наоборот.

Моделируемый профиль устройства (MDP)

Моделируемый профиль устройства (MDP) определяет моделирование структуры в пределах устройства, а именно отвечает за структуру библиотеки объекта и соответствующее поведение компонентов. Например, заказчик может изменить внешний вид продукта (иконки, название, экран-заставку и т.д.).

  1. Плагин MDP предназначен для конфигурирования ведомого устройства, поддерживающего MDP с модулями указанными в его ESI файле. Каждый модуль может добавлять свои процессные данные: PDO и сигналы, а также их индексы зависят от положения модуля. Слоты имеют ограничения и не все модули могут применяться к ним. Количество модулей так же ограничено.
  2. Мостовой терминал EtherCAT EL6692/EL6695 позволяет производить обмен данными между шинами EtherCAT с разными ведущими устройствами. Мост состоит из двух ведомых устройств EtherCAT в одном корпусе. Например: EL6692 c первичной стороны (шина терминала) и EL6692-0002 с вторичной стороны с соединением сетевым кабелем.
    Плагин KPA M2M предназначен для конфигурирования обоих сторон мостового терминала (первичного и вторичного. Первичный – ведомое устройство меняет свое состояние на «Готов к работе» без проверки совпадает ли структура входов и выходов ведущих устройств. Вторичный – ведомое устройство меняет свое состояние на «Готов к работе» только если структура входов и выходов ведущих устройств совпадают).

    Структура входных и выходных сигналов с одной стороны инвертируется при передаче их на другую сторону. Другими словами, входные сигналы становятся выходными, а выходные становятся входными.

  3. Плагин MDP 4-CAN Gateway предназначен для конфигурирования устройства KPA EtherCAT 4-CAN Gateway с или без драйвера KPA EtherCAT 4-CAN Gateway.

    KPA Studio имеет встроенный плагин CANopen Master. Данный плагин позволяет пользователю настроить конфигурацию CANopen Master полученный от шины CAN.

  4. Плагин Virtual Serial COM является отдельной функцией, которая, по умолчанию, доступна в KPA Studio премиум класса. Плагин предназначен для конфигурирования терминалов последовательного интерфейса и их взаимодействия с портом Virtual Serial COM.
    Совместно с драйвером KPA Virtual Serial COM (далее драйвер KPA VCOM) и KPA EtherCAT Master, терминал последовательного интерфейса может использоваться как обычный COM интерфейс Windows.

    Следовательно, через порт Virtual Serial COM пользователь может со своего приложения на основе Windows взаимодействовать с последовательным интерфейсом поддерживающим устройства RS232/RS422/RS485.

  5. Плагин ведомого устройства Profibus предназначен для конфигурирования EL6731-0010 для взаимодействия между EtherCAT® и PROFIBUS.

    Информацию о EL6731-0010 смотрите на www.beckhoff.com.

Диагностика EtherCAT

Важной отличительной чертой технологии является высокий уровень готовности решений и систем на базе EtherCAT. В данном случае готовность определяется двумя ключевыми факторами: надежностью решения или системы и снижением времени простоя. Если надежность в большей степени обеспечивается соблюдением технологии и контролем качества, то снижение времени простоя обеспечивается за счет правильной и своевременной реакции на возникновение неисправности. Для этих задач большую роль играют возможности диагностики. Чтобы использовать их в полной мере, KPA EtherCAT Studio содержит встроенную систему аварийных сигналов с руководством по устранению неисправностей, обеспечивающую персонал пояснениями и способами исправления известных ошибок.

Основные диагностические функции

  • Логирование данных и фреймов
  • Диагностический сканер
  • Категоризированные сообщения
  • Проблемы и решения
  • Проверка качества соединения

Список аварийных сигналов

Список аварийных сигналов отображает все аварийные сигналы и события, которые были зарегистрированы, при подключенной к ведущему устройству Studio. Для лучшего распознавания, каждое сообщение сопровождается ID кодом, отметкой времени, когда оно произошло и кратким описанием проблемы или происшествия. Сообщения могут быть отсортированы по их важности и источнику.

Сообщения об ошибке и аварийные сигналы

Данная система регистрирует все аварийные сигналы и события, которые происходят в онлайн-режиме Studio (подключение к ведущему устройству), и сообщает о них несколькими способами. Степень серьезности события отражается в типе уведомления. Критические события сопровождаются появлением окна уведомления, не позволяющего пропустить такое событие и подталкивающего немедленно принять меры к устранению причины проблемы. Возможные причины и способы решения большинства критических событий, которые могут возникнуть во время запуска и работы описаны в руководстве по поиску и устранению неисправностей – информационная база знаний, собираемая нашими службами поддержки и пусконаладке на протяжении долгих лет работы с технологией. Описание достаточно детальное и доступно онлайн в контекстном меню в случае возникновения проблемы.

Просмотр графиков в реальном времени (Online Chart Viewer)

Просмотр графиков (Online Chart Viewer), важная диагностическая функция KPA EtherCAT Studio, позволяет мониторить несколько каналов одного или нескольких ведомых устройств одновременно. Так же позволяет визуализировать переменные, которые были выбраны в онлайн режиме.

Просмотр «снимков» (Snapshot Viewer)

Окно Просмотр снимков служит для отображения диаграммы, созданной из снимков состояния на основе значений канала или сигнала. Создание снимков настраивается. Пользователь может определить следующие параметры:

  • Общее количество сделанных снимков
  • Временные рамки для создания снимков
  • Повторение снимков
  • Временной интервал повторения

Значения сигналов собираются во время работы и сохраняются для создания снимка состояния. Затем средство просмотра отображает снимок. На скриншоте представлен мониторинг значения сигнала с заданным интервалом.

Создание снимков уменьшает нагрузку на систему и не оказывает влияния на производительность в условиях жесткого реального времени.

Инструмент логирования данных (Data Logging Tool)

С помощью данного инструмента можно установить, какие переменные должны быть сохранены в определенном файле. На основе этого файла генерируется диаграмма. Инструмент логирования данных дает возможность задавать условия (например, останавливать запись или делать что-то еще при возникновении заданной ситуации). Инструмент запускается и ждет, пока не наступит определенное условие, только после этого он начинает запись и ее визуализацию. Таким образом, пользователь сразу видит, что значение выходит за пределы допуска.

Статистика

Studio собирает различные статистические данные:

  • Сетевая активность, подсчитанная сетевым адаптером
  • Активность шины EtherCAT, подсчитанная ведущим устройством
  • Загрузка CPU и шины

Статистика Ethernet (eth0 для Linux) – статистика конкретной сетевой карты. В ней отображается сколько фреймов было отправлено, сколько ошибок исправлено, сколько пакетов отправлено и получено и т.д.

Ethernet2 – это сетевая карта. Здесь отображается сколько фреймов отправило ведущее устройство и какое количество из них не прошло и т.д.
Статистика задачи по умолчанию отображает расхождение установленных значений периодичности устройства с реальными.

Лог файл и Регистратор фрейма (Log File and Frame Logger)

Собранные данные очень полезны для анализа производительности всей системы и поиска «узких мест», если они возникают. Визуализатор регистратора фрейма отображает статистическую информацию обо всех фреймах, полученных и отправленных ведущим устройством и сохраненных в лог файле.

Мощность

Система отслеживания питания позволяет контролировать питание и потребление ведомых устройств LVDS на шине, чтобы избежать проблем с отсутствием питания в конфигурации. Если наблюдается нехватка мощности у ведомого устройства, инструмент окрашивает его в красный цвет и показывает отрицательные значения мощности.

На первом скриншоте наблюдается недостаток питания (ведомый устройства окрашены красным), а на втором, где добавлен EL9400 (терминал электропитания) мощности достаточно (все ведомые устройства зеленые).

KPA EtherCAT Studio Development Framework (SDF)

Фреймворк Studio Development Framework (SDF) – это набор компонентов бизнес-логики и пользовательского интерфейса, обеспечивающий программистам возможность создания пользовательской конфигурации EtherCAT и инструмента диагностики. Продукт KPA EtherCAT Studio построен на базе SDF, и может служить примером такого инструмента.

Архитектура и возможности интеграции SDF


SDF предоставляет следующие клиентские интерфейсы:

  • .NET remoting для удаленного подключения к работающим сущностям на базе SDF
  • WCF
  • COM и др.

SDF использует KPA EtherCAT Master в качестве процессора для окончательной обработки данных и поддерживает все спецификации ETG.

SDF может быть интегрирован в любую среду разработки (IDE). На данный момент реализована интеграция:

Компоненты SDF

Ключевые интерфейсы и элементы графического интерфейса SDF обеспечивают полный набор объектов для пользовательского инструмента конфигурации EtherCAT, выпускаемого под собственной торговой маркой клиента (процедура BLF).

Пользовательский интерфейс (UI)

  • Диалоговые окна
  • Управляющие элементы (контролы)

Интерфейс автоматизации/бизнес-объекты (BL)

  • Ключевые интерфейсы, представляющие объектную модель EtherCAT:
    • проект, безопасность
    • ведущее, ведомое устройство, образ процесса и т.д.
    • библиотека ведомых устройств
    • интерфейс удаленного подключения к ведущему устройству посредством RPC
  • Расширения:
    • плагины (MDP Modules, MDP Profibus Master Gateway Profile 3100, M2M, Profibus slave, CANopen Master, CAN Interface, MDP 4-CAN Gateway, Virtual Serial COM)
    • утилиты (логирование данных, редактор EEPROM, сравнение ESI и EEPROM, регистратор фрейма, конфигуратор Motion, просмотр образа процесса, регистратор рабочего цикла, редактор связи S2S, просмотр снимков, топология)
  • Кастомизация:
    • локализация
    • брендирование

SDF имеет готовые локализации для нескольких языков, и может быть локализован для любого другого языка по запросу клиента.

Доступно брендирование.

Функциональность SDF может быть расширена за счет разработки новых утилит и плагинов.
Пробная версия SDF доступна только действующим клиентам. Обратитесь в службу поддержки через наш Клиентский портал или в отдел продаж.

KPA EtherCAT Studio Video Видеоуроки

Хотите скачать пробную версию KPA EtherCAT Studio?

Запросить пробную версию

Получите дополнительную информацию по интересующим вас вопросам

    Указывая свой электронный адрес, вы даете согласие на получение ответа по электронной почте.
    This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.