[ETG 기술소개] EtherCAT 진단기능 part 2-2

4월 24, 2019

- EtherCAT Technology Group

지난 2월호에서는 EtherCAT 마스터와 슬레이브에서 감지할 수 있는 오류의 상태와 종류에 대해서 소개했고, 이번 호에서는 이어서 보다 다양한 상황에서 오류를 확인하는 방법에 대해서 소개한다.

Example 2: EMC disturbances corrupting a frame

EMC는 EtherCAT 네트워크를 따라 이동하는 프레임의 데이터를 변경시킬 수 있다. 통신 오류가 발생하면 사용자는 프레임의 처리 순서에 따라 CRC 오류가 증가 된 첫 번째 위치를 탐지 할 수 있다(그림 5).

그림 5. Counter increment following a CRC error detection

Application Diagnostic Registers

마스터 및 슬레이브 동작을 조정하기 위해 각 네트워크 노드는 EtherCAT State Machine에 따라 작동하며 각 상태는 특정 통신 기능을 활성화 한다(그림 6).

그림 6. EtherCAT State Machine

그림 7. Each state enables specific communication functions

각 상태 변환은 마스터에서 요청한다. 데이터 링크 및 응용 프로그램 레벨 모두에서 전용 매개 변수를 초기화하는데 문제가 없다면, 이후 슬레이브에 의해 처리 결과를 응답 받는다. 이 매개 변수 중 하나 이상의 초기화가 실패하면 슬레이브는 상태 변화의 결과를 응답하지 않는다. 내부 오류가 발생하면 슬레이브가 더 낮은 상태로 변경된다.

두 경우 모두, 슬레이브는 오류 표시 비트를 설정하고 해당 오류 코드를 응용 프로그램 계층 상태 코드(AL 상태 코드) 레지스터에 쓰는 방식으로 마스터에게 상태 시스템 동작을 알린다. 마스터 디바이스는 주기적인 명령을 사용하여 오류 표시 비트를 모니터링하고 오류 표시가 감지되면 해당 AL 상태 코드를 읽을 수 있다.

그림 8. Example of successful (top) and unsuccessful (bottom) state transition

그림 9. Some examples of possible standard AL error codes

상태 머신 작동에 영향을 주는 오류는 일반적으로 데이터 교환에 사용되는 메모리 영역의 잘못된 구성, 마스터와 슬레이브 간의 동기화 손실 또는 응용 프로그램 특정 슬레이브 내부 오류 등이 있을 수 있다.

Example 3: SyncManager Watchdog error

Process Data SyncManagers의 모니터링 메커니즘으로 watchdog을 활성화 할 수 있다. 이 watchdog은 마스터 장치와의 통신 손실이 발생한 경우, 출력 신호에 대한 안전 상태를 보장하기 위해 출력 프로세스 데이터에 특히 중요하다. watchdog은 마스터에서 오는 새로운 쓰기 명령이 출력 프로세스 데이터에 해당하는 SyncManager가 메모리 영역에 액세스 할 때마다 트리거 된다.

마스터 애플리케이션이 설정된 watchdog 시간 내에 새로운 출력 프로세스 데이터를 제공하지 않는 경우, 슬레이브는 AL 상태 코드 0x001B ‘Sync Manager Watchdog’을 사용하여 ERROR-SAFEOP 상태로 전환되며 마스터 장치는 예기치 않은 전환 및 그 원인을 감지 할 수 있다(그림 10).

그림 10. SyncManager watchdog error reaction in a slave and its notification to the master device

지금까지 4회에 걸쳐 EtherCAT이 가진 진단 기술에 대해서 소개했다. EtherCAT이 가진 빠른 응답성과 에러를 감지 할 수 있는 메커니즘으로 인해 EtherCAT이 위험상황으로부터의 빠른 대응과 고가의 재료 손실을 막을 수 있는 최적의 솔루션이라는 것을 이해하는 좋은 기회가 되었기를 바란다.

[출처] FA VISION 2019. 04

[원본] https://drive.google.com/open?id=19KgrpwTaCYupBBiz9SWdQ1wUaj3gWcub