Embedded Controller Linux-basiert: So lassen sich Maschinensteuerungen ganz flexibel entwickeln

HMS Industrial Networks bietet unter der Marke Ixxat eine universell einsetzbare, ARM-basierte Entwicklungsplattform, mit der sich individuelle Maschinensteuerungen realisieren lassen. Außergewöhnlich ist dabei der hohe Grad an Flexibilität – was durch die Kombination von Schnittstellen, FPGA, Software und Services erreicht wird.

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Die Ixxat Econ 100 ist eine flexibel anpassbare Master-Lösung für CANopen, Ethercat und Powerlink. Bereits in der Standard-Ausführung verfügt sie über vier Ethernet-, zwei CAN- und zwei USB-Schnittstellen. Ob „Out-of-the-box“ oder zugeschnitten auf kundenspezifische Anforderungen, der Embedded Controller spielt seine Stärken in puncto Leistungsfähigkeit, Flexibilität, Preis und Zukunftssicherheit in allen Bereichen aus.

Eines der typischen Einsatzfelder ist die Realisierung individueller Steuerungsanwendungen. Ein weiteres großes Feld ist der Einsatz als Gateway mit Datenvorverarbeitungs-Funktionen. Beispiele hierfür sind etwa Druck- und Verpackungsmaschinen, bei denen die Econ 100 innerhalb der Maschine als Master fungiert und zum übergeordneten Netzwerk die Rolle eines Slaves innehat. Damit ermöglich sie die Einbindung von Maschinen in ein größeres Netzwerk und bietet gleichzeitig alle Vorteile einer flexiblen Steuerungsplattform, die die komplexe Mechanik der Maschine mit ihren zahlreichen Antriebselementen koordiniert.

Verglichen mit herkömmlichen, PC-basierten Lösungen ist die Econ 100 von Ixxat Automation in puncto Robustheit, Montage, Platzbedarf und Preis weit überlegen. Aufgrund des Linux-basierten Ansatzes braucht der Anwender in Sachen Flexibilität und einfache Programmierbarkeit auch keine Abstriche zu machen.

Gleich loslegen mit den Application Development Kits

Für die Realisierung von Ethercat- und CANopen-Master-Anwendungen sowie Powerlink-Managing-Nodes bietet HMS unter der Marke Ixxat spezielle Application Development Kits für die Ixxat Econ 100 an, die neben einem umfangreichen Board-Support-Package auch die jeweilige, auf SD-Card vorinstallierte Master-Software und das Linux-Betriebssystem enthalten. Ein passendes E/A-Modul für die beiliegenden Beispielanwendungen sowie eine detaillierte Dokumentation runden den Lieferumfang ab und ermöglichen den schnellen Entwicklungseinstieg.

Ethercat-Master

Für Ethercat kommt die bewährte Protokollsoftware der Firma Acontis für Ethercat-Master Class A und B zum Einsatz. Durch den speziell optimierten Link-Layer ermöglicht die Ixxat Econ 100 hierbei Zykluszeiten von unter einer Millisekunde.

CANopen-Master

Die CANopen-Master-Implementierung basiert auf dem Ixxat CANopen Master/Slave Paket, das den Einsatz der Econ 100 als mehrkanalfähige CANopen-Steuerung erlaubt.

Powerlink Managing Node

Powerlink wurde basierend auf der Ixxat Powerlink-Master/Slave-Software realisiert. Die leistungsfähige Managing-Node-Implementierung unterstützt dank integrierter Hub-Logik auch die bei Powerlink typische Linientopologie. Redundanz-Features wie der redundante Master oder die Leitungsredundanz machen die Ixxat Econ 100 zur hochverfügbaren Powerlink-Kommunikationslösung.

Leistungsfähige Steuerung für heterogene Systeme

Durch die Kombination der verschiedenen Master-Softwarepakete lassen sich auch leistungsfähige Steuerungen für heterogene Systeme mit CANopen, Ethercat oder Powerlink einfach umsetzen.

Flexible und erweiterbare Entwicklungsplattform

Außergewöhnlich ist der hohe Grad an Flexibilität beim Einsatz des Controllers – was durch die einzigartige Kombination von Erweiterungsschnittstellen, FPGA, Software und Services erreicht wird.

Zusätzlich zu den in der Basis-Version vorhandenen Schnittstellen können so kundenspezifische Schnittstellen oder Funktionserweiterungen (zum Beispiel digitale und analoge I/Os, DVI-Ausgang) einfach und schnell über die Erweiterungsslots sowie über einen auf der Hardware vorhandenen FPGA realisiert werden. Die Ixxat Econ 100 bietet sich hierdurch insbesondere auch als Plattform für anwendungsoptimierte und kundenspezifische Lösungen an.

Bei der Entwicklung der flexiblen Lösung wurde ein besonderes Augenmerk auf die Anforderungen der verschiedenen Einsatzgebiete gelegt. So verfügt das Gerät trotz lüfterlosem Design über einen erweiterten Temperaturbereich von -40 bis 60 °C. Als CPU kommt ein Dual-Core Cortex A9 zum Einsatz. Der interne RAM-Speicher umfasst in der Basis-Version 256 MB und kann bis zu 1 GB erweitert werden. Der Flash-Speicher für die Programme und das Betriebssystem ist als SD-Karte ausgeführt.

Neben der Ausführung im robusten Metall-Gehäuse ist die Ixxat Econ 100 auch als Board-Level-Produkt verfügbar, welches platzsparend in bestehende Kundenanwendungen integrierbar ist. OEM-Versionen mit spezifischen Anpassungen und Anwendungsimplementierungen lassen sich schnell und kostengünstig im Kundenauftrag realisieren.

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