Das von Beckhoff Automation in Nürnberg erstmals präsentierte ‚Ethercat G‘ nutzt die 1-GBit/s-Übertragungsrate des Standard-Ethernet; die als Technologiestudie vorgestellte Variante ‚Ethercat G10‘ sogar 10 Gbit/s. Mit diesen Erweiterungen ist laut Hans Beckhoff „je nach Applikation ein Performancezuwachs um den Faktor 2 bis 7 möglich.“ Dabei betont der geschäftsführenden Gesellschafter des Verler Unternehmens aber auch: „Ethercat G und G10 sollen das erfolgreiche Standard-Ethercat auf Basis von 100 MBit/s nicht ablösen. Beide Leistungsstufen sind als systemkonforme Ergänzungen nach oben zu verstehen.“

Entwickelt wurde die neue Lösung primär dafür, um für zukünftige, extrem große Applikationen sowie die vermehrte Einbindung besonders datenintensiver Geräte, wie etwa Vision-Kameras, komplexe Motion-Systeme oder Messtechnik-Komponenten mit hohen Sampleraten, gerüstet zu sein. Dabei lassen sich Beckhoff zufolge Ethercat und Ethercat G in einem gemischten Netzwerk betreiben. Das heißt: Ethercat-G-Slaves funktionieren ebenso im 100-MBit/s-Ethercat-Netzwerk wie umgekehrt. In beiden Betriebsarten schalten alle Ethercat-G-Geräte in den 100-MBit/s-Modus.

Mit dem sogenannten Branch-Controller-Konzept für Ethercat G sind hingegen Ethercat-Abzweige möglich, die einen parallelen Betrieb von 100-MBit/s-Segmenten in einem 1-GBit/s-Netzwerk durch entsprechende Geschwindigkeitsumsetzungen erlauben. Darüber hinaus biete dieses Konzept  noch einen weiteren Vorteil: minimierte Durchlaufverzögerungszeiten. Hierfür sind die Branch-Controller CU14xx konzipiert, über die sich ganze Ethercat- und Ethercat-G-Segmente anbinden und somit parallelisieren lassen. Dies ermögliche deutlich reduzierte Signallaufzeiten und damit auch verkürzte Kommunikations- und Zykluszeiten. Denn das Telegramm eines Segments läuft direkt vom Branch-Controller zum jeweiligen Master zurück – unabhängig von anderen Netzwerksegmenten und mit der hohen 1-GBit/s-Übertragungsrate.

Verfügbar soll der Ethercat-G-Branch-Controller voraussichtlich im dritten Quartal 2019 sein, zusammen mit einem Ethercat-G-Koppler (EK1400), einem Ethercat-G-Abzweig (CU1423) und nicht zuletzt einer Ethercat-G10-Evaluierungsplattform für Gerätehersteller (Ethercat-G10-Piggyback FB1450). Eine Evaluierungsplattform für Ethercat-G ist bereits für das zweite Quartal 2019 geplant. Zur konkreten Implementierung von Ethercat G/G10 befragt, antwortet Thomas Rettig, Senior Management Control System and Communication Architecture bei Beckhoff: „Master können ohne Softwareanpassungen einfach einen Gigabit- oder 10-Gigabit-NIC nutzen. Slave-seitig sind ein neuer Ethercat-Slave- Controller und entsprechende 1/10GBit/s-PHYs nötig. Der Slave-Stack beziehungsweise Applikations-Code kann generell unverändert weiter genutzt werden.

Das lineare Transportsystem XPlanar

Uwe Prüßmeier, Beckhoff: „Die Lieferung der Starterkits für XPlanar ist für April 2019 vorgesehen.“

© Computer&AUTOMATION

Mit XTS hat Beckhoff bereits seit geraumer Zeit ein lineares Transportsystem im Portfolio. Mit XPlanar folgt nun ein weiteres System, welches die individuelle Anordnung sogenannter  Planarkacheln mit einer mehrdimensionalen Positionierbarkeit der darüber schwebenden Planarmover kombiniert. Dabei sind die Mover ruck- und berührungsfrei mit bis zu 4 m/s Geschwindigkeit, 2 g Beschleunigung und 50 µm Positionierwiederholgenauigkeit zweidimensional verfahrbar.

Laut Uwe Prüßmeier, dem zuständigen Produktmanager, lassen sich durch die maximal flexible Mover-Positionierung und die sehr hohe Bewegungsdynamik beispielsweise Produktströme sehr einfach und individuell teilen sowie bisher notwendige Roboter oder andere unflexible Mechanikvorrichtungen ersetzen. Mit dem berührungslosen Verfahren der Mover entfallen zudem Verschleiß, Emissionen und das Verschleppen von Verunreinigungen.

Basis des XPlanar-Systems sind die in beliebigen  Geometrien anreihbaren 240 x 240 mm großen Planarkacheln. Diese beinhalten die gesamte Elektronik und die Ethercat-G-Kommunikation. Über ihnen schwebt – ermöglicht durch integrierte Permanentmagneten – eine frei wählbare Anzahl an Planarmovern. Dabei sind die Mover nicht nur waagerecht, sondern auch senkrecht und sogar kopfüber einsetzbar. Die zweidimensionale X/Y-Positionierung der Mover wird durch weitere Bewegungsfunktionen ergänzt:

• Heben und Senken um bis zu 5 mm, optional inklusive Wägefunktion
• Neigen um bis zu 5° für Transport und Handhabung von Flüssigkeiten
• Drehen um bis zu ±15° bzw. über speziellen Planarkacheln um bis zu 360°

XPlanar eignet sich Prüßmeier zufolge als Transportsystem im gesamten Maschinenbau, und hier insbesondere zur Automatisierung von Verpackungs-, Montage-, Sortier- und Kommissionierprozessen. Die freie Wahl der Oberflächen – Glas, Edelstahl im Hygienic Design oder Kunststofffolie – unterstütze zudem den Einsatz im Reinraum, in der Pharma- und Lebensmittelindustrie sowie unter Vakuumbedingungen.

Auf die Frage, wie sich XTS und XPlanar voneinander abgrenzen lassen, antwortet Prüßmeier: XTS ist schneller und dynamischer als das XPlanar-System, denn durch die mechanische Führung können größere Prozesskräfte aufgenommen werden. XPlanar hingegen ist viel flexibler, und zwar durch die freie Bewegung auf einer Fläche und in gewissen Grenzen sogar mit Drehen um drei Achsen sowie Heben und Senken. Das spart weitere Hardware an den Bearbeitungsstationen ein.“