Dank Echtzeiterweiterung und kostengünstiger Komponenten kommt Ethernet zunehmend in der Automatisierung und Messtechnik zum Einsatz. Für viele Automatisierungsanwendungen ist eine zeitlich exakte Synchronisierung der Steuerungen, Sensoren und Aktoren innerhalb eines  Netzwerks oder von mehreren Netzwerken untereinander erforderlich. Eine Möglichkeit dafür bietet das „Precision Clock Synchronisation Protocol for Networked Measurement and Control Systems“ oder kurz „Precision Time Protocol“ (PTP), das durch den IEEE-Standard 1588 definiert ist. Das Protokoll liefert aber nur die Basis: Für höchste Präzision bei der Synchronisierung bedarf es der Unterstützung durch geeignete Hardware. Der folgende Text beschreibt die Funktionsweise des IEEE 1588 PTP und welche hardwarebasierten Lösungen sich dafür anbieten…

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Implementierungsstrategien für POWERLINK

Unter einer Vielzahl von Ethernet-basierten Kommunikationssystemen, die sich aufgrund ihrer Echtzeitfähigkeit für die Automatisierung eignen, setzen heute Lösungen wie PROFINET, EtherNet/IP, EtherCAT, POWERLINK oder Sercos III die Standards. Obwohl alle der genannten Systeme Ethernet zur Grundlage haben, unterscheiden sie sich hinsichtlich ihrer spezifischen Merkmale und Einsatzbereiche erheblich. Bei der Auswahl eines geeigneten Protokolls spielen deshalb nicht nur Kriterien wie die Performance, Verfügbarkeit und Hardwarekosten eine entscheidende Rolle, sondern auch die Möglichkeiten für eine optimale Implementierung

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Von Christian Schlegel, IXXAT Automation GmbH

Der Markt verlangt zunehmend nach Geräten mit Ethernet-basierten Kommunikationsschnittstellen. Da es wie bei den klassischen Feldbussen auch bei Real-Time Industrial Ethernet nicht nur ein Protokoll gibt, das von Geräteherstellern unterstützt werden muss, Ethernet jedoch nicht gleich Ethernet ist, sind Lösungen zur Integration der verschiedenen Industrial Ethernet Protokolle gefragt, welche die Anzahl der verschiedenen Ethernet-Anschaltungen minimieren und damit den Hardwareaufwand als auch den Softwareaufwand minimieren.

Obwohl es mit den Bemühungen der IAONA bereits kurz nach dem ersten Aufkommen von industriellen, Ethernet-basierenden Kommunikationssystemen den Versuch gab, eine möglichst einheitliche Lösung für die industrielle Kommunikation auf Basis von Ethernet zu finden, gibt es in der Zwischenzeit eine Vielzahl von Lösungsansätzen. In der IEC 61158 sind derzeit 11 Lösungen standardisiert, die aber lediglich auf der physikalischen Ebene zueinander kompatibel sind und auf teilweise völlig unterschiedlichen Lösungsansätzen beruhen. Wie im Anschluss an den in den achtziger Jahren tobenden sog. “Feldbuskrieg”, werden sich letztlich wieder einige Lösungen als wirklich marktfähig erweisen. Neben den Lösungen Profinet und Ethernet/IP der Marktführer für Automatisierungstechnik Siemens/PNO und Rockwell/ODVA ist abzusehen, dass sich im europäischen Raum noch die Lösungen EtherCAT (Beckhoff/ETG), POWERLINK (B & R/EPSG) sowie Sercos III (Bosch-Rexroth/ITG) durchsetzen werden.

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Implementierung von Real-Time Industrial Ethernet Schnittstellen – universelle Lösung auf Basis der FPGA-Technologie

Der Markt verlangt zunehmend nach Geräten mit Ethernet-basierten Kommunikationsschnittstellen. Da es wie bei den klassischen Feldbussen auch bei Real-Time Industrial Ethernet nicht nur ein Protokoll gibt, das von Geräteherstellern unterstützt werden muss, Ethernet jedoch nicht gleich Ethernet ist, sind Lösungen zur Integration der verschiedenen Industrial Ethernet Protokolle gefragt, welche die Anzahl der verschiedenen Ethernet-Anschaltungen minimieren und damit den Hardwareaufwand als auch den Softwareaufwand minimieren.

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Im Folgenden werden Möglichkeiten und Vorteile der von der BMW Group und IXXAT gemeinsam entwickelten, echtzeitfähigen Restbussimulation für FlexRay (RBS) vorgestellt und beispielhaft einige Anwendungen der RBS bei der BMW Group aufgezeigt.

Prinzip und Aufbau der Restbus Simulation

Bei der Entwicklung von Steuergeräten (ECUs), welche über ein Kommunikationsnetzwerk verbunden werden, spielt die RBS eine wichtige Rolle. Mittels einer RBS wird die notwendige bis vollständige Kommunikation von (noch) nicht vorhandenen ECUs kostengünstig simuliert.
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Integration von FlexRay-basierenden Steuergeräten in vorhandene Prüfstände mittels FlexRay/ CAN-Gateway.

Die Messtechnik und Steuerungstechnik in Fahrzeugprüfständen wird heute über CAN-Schnittstellen mit den Steuergeräten verbunden. Mit dem zunehmenden Einsatz von FlexRay müssen jedoch auch FlexRay-basierende Steuergeräte in Fahrzeugprüfstände integriert werden.
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