Procesni podatki se običajno prenašajo v ustreznem formatu (npr. bit za digitalne vrednosti, word za analogne vrednosti). Časovna natančnost zapisa procesne spremenljivke je v tem primeru povezana s časom cikla krmilnika. Podatki s časovno značko (ang. time stamped data types) pa poleg stanja procesnega podatka beležijo tudi natančen čas spremembe procesne spremenljivke znotraj časa cikla. Procesni podatek ima poleg stanja torej še dodatno informacijo – časovno značko (angl. Time stamp)
Beckhoff EtherCAT moduli s časovno značko omogočajo natančno zaznavanje spremembe digitalnega vhodnega signala na prvo in zadnjo fronto (modul EL1252) in natančno postavljanje digitalnega izhodnega signala neodvisno od časa cikla krmilnika (modul EL2252). Vse to z resolucijo 10ns in točnostjo <100ns.
Za izvedbo krmilj s funkcionalnostjo časovne značke se lahko uporabi Beckhoff XFC tehnologija (eXtreme Fast Control), ki omogoča zelo hiter in determinističen odziv vhodno/izhodnih enot. XFC vključuje strojne in programske komponente:
- vhodno/izhodni moduli s hitrim zajemom signalov,
- EtherCAT kot ekstremno hitro področno vodilo,
- industrijski računalnik kot PC krmilnik,
- TwinCAT programsko opremo, ki poveže vse komponente v delujočo celoto.
PC krmilnik deluje ciklično. Z vhodno/izhodnimi enotami komunicira tako, da bere vhodne vrednosti, jih obdeluje in zapiše izhodne vrednosti. Idealno bi bilo, da je vhodno/izhodni cikel izvršen tako hitro, da so osveženi podatki na razpolago ob začetku vsakega cikla krmilnika (slika1). Glede na uporabljeno področno vodilo so vhodno/izhodni časi cikla gibljejo od 50µs do100ms. Torej je potrebno za določitev hitrosti odziva poznati tako čas cikla krmilnika – preleta programa, kot tudi čas cikla vhodno/izhodnih enot.
V primeru običajnega krmilnika je zaznavanje dogodka omejeno s časom cikla krmilnika. Če imamo krmilnik s časom cikla 5ms, potem lahko zaznamo le spremembe daljše od 5ms. Kdaj natančno znotraj časa cikla se je dogodek zgodil ne moremo ugotoviti (slika 2).
V primeru, da želimo zaznavati dogodke neodvisno od časa cikla krmilnika, pa je možno to izvesti tudi z Beckhoff XFC tehnologijo in z moduli s časovno značko. Da so vhodno/izhodni moduli in krmilnik medsebojno časovno sinhronizirani je znotraj področnega vodila EtherCAT vgrajena »DC-distributed clocks« funkcija, ki je osnova XFC tehnologije. S tem je zagotovljena usklajenost med različnimi »run-time« sistemi, tako da je odstopanje med posameznimi sistemskimi urami manjše od 100ns.
Zaznavanje in aktiviranje signalov s časovno značko
