Das Funktionsprinzip des TwinCAT EAP Configurators

Bei einem TwinCAT EAP Gerät sind alle Konfigurationsparameter anhand eines Objektverzeichnisses organisiert. Dieses EAP Objektverzeichnis (engl. Object Dictionary) ist wie ein CANOpen Object Dictionary stukturiert. Die Struktur für ein CANOpen Object Dictionary wird von der CiA-Organisation (CiA = CAN in Automation) als Profil bezeichnet. Das Profil für das EAP Objektverzeichnis ist von der EtherCAT Technology Group (ETG) in der Spezifikation des EtherCAT Automation Protokolls festgelegt worden (ETG 1005). In dem Profil sind verschiedene Objekte definiert. Jedem Objekt ist ein eindeutiger 16-Bit-Index zugeordnet. Ein Objekt kann wiederum bis zu 255 Subeinträge haben, und für einen Subeintrag muss ein Datentyp definiert sein.

Der TwinCAT EAP Configurator kann die Objekte des EAP Objektverzeichnisses aus einem EAP Gerät auslesen und auf Basis der EAP Profilspezifikation interpretieren. Auf diese Weise ist der EAP Configurator in der Lage die Kommunikationsverbindungen zwischen allen ausgelesenen EAP Geräten darzustellen. Wenn die Konfiguration von einem EAP Gerät verändert wird, werden die gelesenen Objekte inhaltlich modifiziert, gelöscht oder auch zusätzlich Objekte erzeugt. Anschließend kann der modifizierte Satz von Objekten wieder auf die jeweiligen TwinCAT EAP Geräte geschrieben werden, so dass die Änderungen übernommen werden.

Voreingestellt kommuniziert der TwinCAT EAP Configurator beim Lesen und Schreiben der Objekte über das ADS/AMS Protokoll mit einem TwinCAT EAP Gerät. ADS steht für Automation Device Specification und beschreibt eine geräte- und feldbusunabhängige Schnittstelle. AMS steht für Automation Message Specification und ermöglicht es, zentrale und dezentrale Systeme zu adressieren wie PCs aber auch Buscontroller. ADS/AMS ist von Beckhoff spezifiziert worden und wird vom TwinCAT Router unterstützt. Nachrichten, die über die Rechnergrenze hinaus in einem Netzwerk verschickt werden, werden per TCP/IP übertragen. Daher kann der TwinCAT EAP Configurator per ADS/AMS sowohl mit einem TwinCAT EAP Gerät kommunizieren, das lokal auf dem gleichen PC existiert als auch mit einem TwinCAT EAP Gerät, welches auf einem anderen PC ausgeführt wird, der im Netzwerk eingebunden ist.

Alternativ kann der TwinCAT EAP Configurator das Lesen und Schreiben der Objekte auch per AoE Protokoll (AoE = ADS over EtherCAT) durchführen. Für die Vermittlung und den Transport der AoE Nachrichten werden die Protokolle IP und UDP verwendet. Auf dieser Grundlage kann jedes Gerät innerhalb des Netzwerks per IP Adresse erreicht werden. Die Spezifikation des AoE Protokolls ist in den EtherCAT Protocol Enhancements (ETG 1020) zu finden.

Der Unterschied zwischen der ADS/AMS Kommunikation und AoE Kommunikation ist der, dass bei der AoE Kommunikation im Gegensatz zur ADS/AMS Kommunikation kein TwinCAT Router notwendig ist. Das AoE Protokoll ist eines der Protokolle, die in TwinCAT unter die Rubrik der Mailboxkommunikation eingeordnet werden.

Systemkonfiguration beachten Wenn der TwinCAT EAP Configurator und das TwinCAT EAP Gerät auf ein und demselben Rechner laufen, funktioniert die Kommunikation zwischen diesen beiden Komponenten nur mittels ADS/AMS Protokoll. TwinCAT EAP Geräte, die auf einem anderen Rechner laufen, können auch per AoE Protokoll erreicht werden.

Beide verwendeten Protokolle werden von TwinCAT azyklisch verarbeitet und dienen allein der Übertragung von Konfigurationsdaten vom oder zum EAP Gerät. Allein die Prozessdaten eines EAP Gerätes werden zyklisch und hoch deterministisch verarbeitet bzw. übertragen. Die Konfiguration eines EAP Gerätes definiert dabei den Aufbau, die Größe und die Übertragungsart der Prozessdaten.