Onderzoek en ontwikkeling van een EtherCAT slave voor custom modulaire I/O en edge processing

Context & achtergrond

CTRL Engineering ontwikkelt geavanceerde automatiserings- en besturingsoplossingen voor industriële toepassingen, waaronder op maat gemaakte testbanken, motion control-systemen en interne elektronica-hardware. In industriële automatiseringsomgevingen is real-time communicatie tussen controllers en veldinstrumenten cruciaal — en EtherCAT heeft zich als een van de leidende protocollen daarvoor bewezen dankzij zijn deterministische, hoogperformante kenmerken.

Momenteel bieden standaard EtherCAT-slave-apparaten beperkte flexibiliteit voor aangepaste I/O-configuraties en lokale dataverwerking. CTRL ziet een opportuniteit om een op maat ontwikkelde EtherCAT-slave-oplossing te bouwen die modulaire I/O-hardware combineert met geïntegreerde edge processing-mogelijkheden, wat slimmere en meer aanpasbare automatiseringssystemen mogelijk maakt.

Doelstelling van de thesis

Het doel van deze thesis is het onderzoeken en ontwikkelen van een aangepaste EtherCAT-slave met modulaire I/O en geïntegreerde edge processing. De student ontwerpt een aangepaste PCB of ontwikkelt een bestaand hardwareplatform verder, gecombineerd met firmware voor real-time EtherCAT-communicatie. Het resultaat moet een schaalbaar, modulair apparaat zijn dat naadloos integreert in industriële EtherCAT-systemen — waarbij de systeemcomplexiteit vermindert en de prestaties verbeteren in veeleisende automatiseringsomgevingen.

Onderzoeksresultaten

• Een technisch onderzoeksrapport dat EtherCAT-slave-architecturen, beschikbare chipsets en real-time firmware-benaderingen evalueert.
• Een aangepast PCB-ontwerp (of uitbreiding van een bestaand platform) dat modulaire I/O-configuraties ondersteunt.
• Een firmware-implementatie die betrouwbare real-time EtherCAT-communicatie en edge-dataverwerking mogelijk maakt.
• Een proof-of-concept integratie die het apparaat demonstreert binnen een EtherCAT-netwerk.
• A documented evaluation of the design’s scalability, flexibility, and performance under industrial conditions.

Voorbeelden van onderzoeksvragen

• “What hardware and firmware architectures are best suited for implementing a custom EtherCAT slave with modular I/O?”
• “How can edge processing be effectively integrated into an EtherCAT slave device to reduce upstream data load and system complexity?”
• “What design strategies ensure reliable real-time performance and flexible I/O configuration in a modular EtherCAT slave platform?”

Studentenprofiel

We are looking for a motivated student with a genuine interest in electronics, embedded systems, and industrial communication protocols. Relevante vaardigheden en interesses zijn onder meer:

• Ervaring of sterke interesse in PCB-ontwerp en elektronica-hardwareontwikkeling
• Kennis van embedded firmware-ontwikkeling (C, C++ of vergelijkbaar)
• Affiniteit met industriële communicatieprotocollen, in het bijzonder EtherCAT of vergelijkbare fieldbus-technologieën
• Interesse in real-time systemen, edge computing en hardware/software co-design
• Vermogen om zelfstandig te werken en technische bevindingen duidelijk te communiceren

Specialiteit: Elektronica, Hardware — 1 studentplaats beschikbaar.

Interesse?

We horen graag van je! Neem contact op met de betrokken CTRL-contactpersoon voor dit voorstel. We plannen graag een kennismakingsgesprek om te bekijken of jouw wensen en onze verwachtingen op elkaar aansluiten.