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MASSMANN STUDIOS Project: 2014 WELS Worship Conference Carthage College, Kenosha, WI – July 22-25, 2014 Date: June 6, 2014 Presenter: Richard A. Skendzel Designing Places for Christian Worship (An Architect’s Perspective) The subject of this presentation is the early development of Christian church buildings and how building function and form from the early church continue to influence church building design today. It addresses the question: “What where the building types that constituted the architectural precedents for the earliest buildings built for Christian worship?” A first response might well be to focus on the temple in Jerusalem. This is logical for a couple of reasons: 1. Christianity is an outgrowth of Judaism. Christ in his incarnate life on earth was a practicing Jew. And the temple in Jerusalem was the principle house of worship for the Jewish people (until its destruction in 70 A.D.) 2. The bible itself contains references to the architecture of the temple. The temple is described in considerable detail in Old Testament scriptures (I Kings 6:1-35, II Chronicles 3:1-17, Ezekiel 40-45). So, although archeological evidence is generally lacking, we have considerable information on the form and function of both the first and the second temples from literary sources (most important of which is Holy Scripture). Page 1 of 27
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19.12.2012
The Ethernet Fieldbus for
the Semiconductor Industry
EtherCAT is:
- Faster
- Synchronization
- Industrial Ethernet
- Flexible Topology
- Easier to configure
- Cost effective
- Easier to implement
- Well proven
- Open
- Conformance
- Safety
- Redundancy
- Versatile
アジェンダ
• FAへのイーサネットの適用: 利点 + 制限事項
• EtherCATの動作原理
• EtherCATの特長
– 超高速・超高性能
– トポロジの柔軟性
– 低コスト
• EtherCAT Technology Group
• EtherCAT製品の状況 + 市場の動向
• 半導体製造装置向けデバイス技術作業部会
(Semiconductor Technical Working Group)
• EtherCATと東京エレクトロン
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EtherCAT is:
- Faster
- Synchronization
- Industrial Ethernet
- Flexible Topology
- Easier to configure
- Cost effective
- Easier to implement
- Well proven
- Open
- Conformance
- Safety
- Redundancy
- Versatile
FAへのイーサネットの適用: 利点 + 制限事項
利点:
• 経済性の向上: 低コストHW + SWによる恩恵
• インターネット技術への対応
制限事項:
• 性能低下 その原因は…
1. イーサネットフレーム長 ≥ 84 Bytes: I/Oデータやドライブ
へのコマンドなどの小さなデータペイロードに対して通信帯域の使用効率が大きく低下
2. スイッチによる遅延 (バッファ、フォワード遅延)
3. SWスタック (TCP/IPなど) による遅延
• ITに関する深い知識や経験を要する
解決方法:
• EtherCAT! 独特の動作原理によるイーサネットフィールドバス
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EtherCAT is:
- Faster
- Synchronization
- Industrial Ethernet
- Flexible Topology
- Easier to configure
- Cost effective
- Easier to implement
- Well proven
- Open
- Conformance
- Safety
- Redundancy
- Versatile
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動作原理: イーサネット „on the fly“
• 新幹線に例えると…
– 停止しない「列車」 (イーサネットフレーム)
– 「列車」を小窓から見たとしても、通過で全車両を見ることになる
– 「車両」(サブテレグラム) の長さは可変
– 人 (Bit) 、グループ (Byte) だけでなく 車両内の複数のグループをの乗車・下車させられる
Car
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- Faster
- Synchronization
- Industrial Ethernet
- Flexible Topology
- Easier to configure
- Cost effective
- Easier to implement
- Well proven
- Open
- Conformance
- Safety
- Redundancy
- Versatile
動作原理: イーサネット „on the fly“
• 高効率：通常、1サイクルに1つのイーサネットフレーム
• 最大性能を引き出す理想的な帯域使用方法
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- Synchronization
- Industrial Ethernet
- Flexible Topology
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- Easier to implement
- Well proven
- Open
- Conformance
- Safety
- Redundancy
- Versatile
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動作原理: イーサネット „on the fly“
• 論理アドレスによるプロトコルオーバーヘッドの最小化
– 分散I/Oに最適なテレグラム構造
– 通信機能の完全なハードウェア化：
最高 (+ 推定可能な) 性能を発揮
– ネットワークスイッチ不要
– 卓越した診断機能
– イーサネットとの互換性の維持
Master
Ethernet Header ECAT HDR CRC PLC Data 1
HD
R 1
NC Data
HD
R 2
PLC Data 2
HD
R 2
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- Industrial Ethernet
- Flexible Topology
- Easier to configure
- Cost effective
- Easier to implement
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- Conformance
- Safety
- Redundancy
- Versatile
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結論：EtherCATは超高速
• 伝送レート:
– 2 x 100 Mbit/s (ファーストイーサネット、全二重)
• I/O更新時間:
– 256点 デジタルI/O ： 11 µs
– 100分散ノードの1000点 デジタル I/O ：30 µs = 0.03 ms
– 200点 アナログ I/O (16 bit) ：50 µs, 20 kHz サンプルレート
– 100 サーボ軸 (各8 Byte In + Out) ：100 µs = 0.1 ms
– 12000点 デジタル I/O ：350 µs
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- Industrial Ethernet
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- Redundancy
- Versatile
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結論: EtherCATネットワーク構成は非常に柔軟
• 柔軟なトポロジ： 拡張性の自由度＝高
– トポロジの種類：ライン、スター、ツリー、デイジーチェイン＋支線を自由に組み合わせてケーブリング
– 1つのEtherCATセグメントで最大65,535ノード
– 標準イーサネットケーブル
マスタ
ライン
支線 スター・ツリー
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超大規模EtherCATシステムのテスト
10,056
EtherCATノード
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EtherCATワイヤリングは非常に柔軟
• EtherCATはイーサネットに準拠:
– 100BASE-TX (2ノード間で最大100 m)
– 100BASE-FX (2ノード間で最大20 km (single mode fibre) )
– LVDS (モジュラデバイス用)
• ネットワーク内で物理層の選択は自由自在
イーサネット (LVDS物理層)
モジュラデバイス用
LVDS
20 km
100 m
イーサネット
(100BASE-FX)
(f光ファイバ)
最大 20 km
イーサネット
(100BASE-TX)
トランス結合
最大100 m
マスタ
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結論：EtherCATは低コスト
エンジニアリング:
• ネットワーク設計工数を最小化:
– 設定作業の簡単化
– デフォルト設定でOK、チューニング不要
• 診断機能向上:
– 迅速なエラー対応によるダウンタイムの最小化
• 設定作業工数の短縮:
– アドレス設定が不要
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結論：EtherCATは低コスト
ハードウェア:
• マスタ:
– 専用カードの増設不要 (コプロセッサ)
– オンボードイーサネットポートでOK
• スレーブ:
– 低コストスレーブコントローラ
• FPGA または ASIC
– シンプルデバイス： µCが不要
– 高速な µCが不要
• ネットワークインフラ:
– スイッチ・ハブ不要
– 標準イーサネットケーブル + コネクタ
32 Bit
µC
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EtherCATスレーブコントローラ ラインアップ
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ESC10/20:
Altera® Cyclone™-I IP-Core for
Altera®
Cyclone™-II
Beckhoff ®
ET1100
Beckhoff ®
ET1200
Hilscher
netX® 100/500
Hilscher
netX® 50
IP-Core
Xilinx®
Spartan™-3
IP-Core for
Altera®
Cyclone™-III
IP-Core for
Xilinx®
Spartan™-6
IP-Core for
Altera®
Stratix™-IV
IP-Core for
Altera®
Cyclone™-IV
IP-Core for Xilinx® Kintex™-7
IP-Core for Altera® Stratix™-V
IP-Core for FPGA of
Intel® Atom™ E6x5C
TI's Sitara™
µP family
Hilscher
netX® 51/52/6
IP-Core for
Altera® Cyclone™-V
IP-Core for
Xilinx®
Artix™-7 + Zynq™
Renesas
R-IN32M3-EC
Anybus NP40
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- Synchronization
- Industrial Ethernet
- Flexible Topology
- Easier to configure
- Cost effective
- Easier to implement
- Well proven
- Open
- Conformance
- Safety
- Redundancy
- Versatile
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EtherCATはオープン技術
• 設立： 2003年11月
• タスク： EtherCAT技術のサポート、拡張、広報
• 世界最大のフィールドバス団体
• 56カ国6大陸からの2200* 以上のメンバ企業:
– デバイスメーカ
– エンドユーザ
– 開発サポートメーカ
• 誰でもメンバ加入が可能
*as of Dec 2012 December 2012
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EtherCATはオープン技術
• プロトコルを完全に開示:
– EtherCATはIEC, ISO および SEMI規格
(IEC 61158, IEC 61784, ISO 15745, SEMI E54.20)
• 複数の供給元からスレーブコントローラを販売
• スレーブコントローラで相互運用性を提供
• ETGが相互運用性テスト (Plug Fest) 、ワークショップやセミナを開催
• コンフォーマンステスト + 合格認定証
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- Versatile
0
500
1000
1500
2000
Nov-03
Feb-04
May-04
Aug-04
Nov-04
Feb-05
May-05
Aug-05
Nov-05
Feb-06
May-06
Aug-06
Nov-06
Feb-07
May-07
Aug-07
Nov-07
Feb-08
May-08
Aug-08
Nov-08
Feb-09
May-09
Aug-09
Nov-09
Feb-10
May-10
Aug-10
Nov-10
Feb-10
May-11
Aug-11
Nov-11
Feb-12
May-12
Aug-12
Nov-12
ETGメンバーシップ数の伸び
Nov 2011 – Nov 2012:
+ 388
2012年11月27日現在: 2216 メンバ
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ETGスタッフ
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ETG Office
North America Seattle, WA
ETG Headquarters
Germany Nuremberg
ETG Office
China Beijing
ETG Office
Japan Yokohama
ETG Office
Korea Seoul
Dr. Guido
Beckmann, GER Andrea Bock,
GER
Bin (Beryl) Fan,
CHN
Oliver Fels,
GER
Florian Hammel,
GER
Florian Häfele,
GER
Rainer Hoffmann,
GER Liliane Hügel,
GER
Dr. YanQiang Liu,
CHN
Prof Dr. Yong-Seon
Moon, KOR
Masanori Obata,
JPN
Thomas Rettig,
GER
Martin Rostan,
GER
Joseph P. Stubbs,
USA
Key Yoo,
KOR
Makiko Hori,
JPN
Fengjiao (Jojo) Fu
CHN Geng Cheng,
CHN
Christiane Heubusch,
GER
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EtherCAT Technology Groupの組織
December 2012
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ETG メンバシップの地域別構成
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EtherCAT Technology
Group is a truly
Global Organization
Germany
Europe
w/o Germany
America
Asia
35
members
> 2200
members
ROW
© EtherCAT Technology Group
0
100
200
300
400
500
600
700
Asia (others)
Japan
China+Taiwan
Korea
ETGメンバ (アジア)
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November 2012:
680 Asian Members
Nov 2011 – Nov 2012:
+ 36 %!
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- Open
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- Redundancy
- Versatile
0
50
100
150
200
250
300
Japan
ETG メンバ (日本)
2012年11月30日現在:
258 日本メンバ
Nov 2011 – Nov 2012:
+ 36% (!)
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- Cost effective
- Easier to implement
- Well proven
- Open
- Conformance
- Safety
- Redundancy
- Versatile
EtherCAT ドライブベンダ
(Vendors that ship or have announced EtherCAT drives as of 11/2012. Not all products shipping yet) December 2012 © EtherCAT Technology Group, 2012
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- Cost effective
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- Well proven
- Open
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- Safety
- Redundancy
- Versatile
(Vendors that ship or have announced EtherCAT master devices as of 11/2012. Not all products shipping yet)
EtherCAT マスタ (コントローラ)
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- Open
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- Safety
- Redundancy
- Versatile
• kk-electronic • Knestel • Kolektor Synatec • Kollmorgen • Kuhnke • Lenze • M-System • MaVi • Messung • MicroControl • Microinnovations/Eaton • Mikrap • MKS Instruments • MKT Systemtechnik • MSC • MTT • Murrelektronik • M-System • National Instruments • Omron • Panasonic SUNX • Power Instruments • Prima Electro • Schweitzer Engineering
Laboratories / SEL • SEW Eurodrive • SIPRO • Shanghai Xinhua • SHF • SMC • Sontheim
Industrie Elektronik • TETRA • TexComputer • TR Elektronik • Turck • Unidor • Unitro • VIPA • Wachendorff • Wago
EtherCAT I/O ベンダ
(Vendors that ship or have announced EtherCAT I/O devices as of 11/2012. Not all products shipping yet)
• ABB • Ackermann • ACS Motion Control • Addi-Data • Adlink • AFT Fahrzeugtechnik • Algo System • Amoy Dynamics • Anca • AutomationX • B&R • Balluff • Baumüller • BBH • Beckhoff • Belden • Berghof • Brunner Elektronik • Bosch Rexroth • CEC • CREVIS • CSM • Deif • Dina Elektronik • dSPACE • Eckelmann • esd • Festo • Gantner • Gefran • Grossenbacher • HBM • Helmholz • IDS • Imc/Additive • IXXAT • Jäger Messtechnik • Jumo • KEB • KEBA • Keyence
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- Safety
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EtherCATを選択する理由
• 高性能
– EtherCATは最高速の産業用イーサネット技術
• 柔軟なトポロジ
– 大規模な分散アプリケーションにも最適
• 使い方が簡単
– 設定やメンテナンスが容易
• 低コスト
– 実装やインフラ費用が低コスト
• 機能安全
– セーフティ通信の統合
• 製品の多様性
– 豊富なEtherCAT製品のラインアップ
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EtherCAT is:
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- Synchronization
- Industrial Ethernet
- Flexible Topology
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- Well proven
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- Safety
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EtherCAT - The Ethernet Fieldbus.
Why go for something slower,
just because it is more
expensive?
December 2012
![Closed Loop SteppingManual]_Ezi-SERVO... · 2018-03-08 · 3. EtherCAT Network Configurator Confidential [EtherCAT 접속] Ezi-SERVOII-EC 연결 ☞1.WMX Console 실행 2.EtherCAT](https://static.fdocument.pub/doc/165x107/5f0cafc57e708231d436a29f/closed-loop-stepping-manualezi-servo-2018-03-08-3-ethercat-network-configurator.jpg)
