Industrial Ethernet
Mittwoch, 16. März 2011, 09:30 Uhr – 12:30 Uhr

CAN Analyse
Mittwoch, 16. März 2011, 14:00 Uhr – 17:30 Uhr

Weitere Informationen zu den Workshopinhalten sowie ein Formular für die Anmeldung finden Sie auf der IXXAT Webseite.

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Neben Standard-Seminaren bietet IXXAT auch In-House-Seminare an. Hierbei sind sowohl eintägige als auch mehrtägige Seminare möglich, die in deutscher oder englischer Sprache gehalten werden.
Weitere Informationen zu unseren Seminaren finden Sie im Internet unter

www.ixxat.de/seminare

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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Der eintägige CAN-Analyse-Workshop richtet sich an Techniker und Entwickler, die CAN-Netzwerke in Betrieb nehmen oder CAN-Produkte entwickeln. Der Workshop beinhaltet die Vorstellung der CAN-Technologie sowie typischer Probleme in CAN-Netzwerken. Die Fehlersuche in CAN-Systemen wird anhand praktischer Vorführungen mit Werkzeugen für die Analyse und Fehlersuche gezeigt.

Im ebenfalls eintägigen Industrial Ethernet Workshop werden die wichtigsten Industrial Ethernet Protokolle und deren Anwendungsbereiche vorgestellt.
Hierbei wird anhand praktischer Vorführung die Inbetriebnahme von Industrial Ethernet Lösungen gezeigt und eine Lösung zur effizienten Integration verschiedener Industrial Ethernet Protokolle vorgestellt.

Die Workshops werden vom 18.-21. Mai 2010 in München und Frankfurt angeboten. Die Teilnahme an den Workshops ist kostenlos. Für die Teilnahme bedarf es der schriftlichen Anmeldung. Die Teilnehmerzahl ist begrenzt.

Mit dem neuen eintägigen Real-time Ethernet Seminar greift IXXAT ein aktuelles Thema auf und ermöglicht es sowohl Entwicklern also auch Entscheidern sich einen schnellen Überblick über die wichtigen aktuell verfügbaren Protokolle sowie deren spezifische Eigenschaften und Besonderheiten bei der Implementierung zu verschaffen.

Im Seminar werden die Protokolle EtherNet/IP, Profinet RT & IRT, POWERLINK, EtherCAT, und SERCOS III vorgestellt. Hierbei werden neben den funktionalen Kriterien, wie z. B. die erreichbare Echtzeitfähigkeit, Modellierung der Prozess- und Parameterdaten sowie der Datenübertragungsfunktionen, auch Implementierungsmöglichkeiten, Erweiterungsfähigkeit, Flexibilität sowie die Verbreitung der Protokolle behandelt.

All diese Kriterien spielen bei der Auswahl eines Protokolles eine wesentliche Rolle.
Darüber hinaus werden typische Einsatzbereiche sowie Stärken und Schwächen der verschiedenen Lösungen angesprochen.

Mit dem Seminar erhalten die Seminarteilnehmer von neutraler Stelle einen kompetenten und schnellen Einstieg in die Technologie der neuen industriellen Ethernet-Feldbusprotokolle.

Seit bereits über 20 Jahren bietet IXXAT Seminare im Bereich der industriellen und automotiven Daten-kommunikation an. Dieses und weitere Seminare, z. B. für CAN, CANopen, EtherNet/IP und FlexRay, bietet IXXAT auf Wunsch in einer auf die Kundenbedürfnisse angepassten Version als In-House-Seminar in deutscher oder englischer Sprache an.

Seminartermine: 25. März 2010 und 22. Sept. 2010.

Weitere Informationen zum neuen Real-time Ethernet Seminar finden Sie unter www.ixxat.de/seminare.

Das IEM realisiert eine kostengünstige und flexible Anbindung an unterschiedliche Industrial Ethernet Technologien. Es basiert auf einem leistungsfähigen Altera Cyclone III FPGA und verfügt neben einer integrierten 32-Bit CPU, PHYs, Übertragern und RJ45-Buchsen nun auch über einen integrierten 3-Port-Switch, welcher bei Profinet, EtherNet/IP und Modbus-TCP eingesetzt wird.
Die Switch-IP wurde von IXXAT in enger Zusamenarbeit mit einem führenden Hersteller von Ethernet Switches entwickelt. Die IP realisiert einen Store-And-Forward Switch und ist speziell für den Einsatz in Echtzeit-Ethernet-Netzwerken entwickelt worden. Eine Implementierung als Cut-Through Switch ist in Vorbereitung.
Die Switch-IP nutzt unterschiedliche Prioritäten um Real-time Ethernet-Nachrichten mit geringster Latenz und niedrigem Jitter (im unteren Microsekundenbereich) zu übertragen.
Die Switch-IP verfügt über integrierte MACs und unterstützt 10/100Base-T, halb- und vollduplex.
Über das Management-Interface der Switch-IP lassen sich verschiedenste Modi des Switches konfigurieren, beispielsweise statische oder selbstlernende Adresstabelle, Aging-Methode, variables und festes Routing, etc. Weiterhin unterstützt der interne Port verschiedenste Filtermodi sowie Backpressure und reduziert somit die Belastung des angeschlossenen Systems.

Die Switch-IP ist als Produkt für FPGAs der Altera Cyclone III Familie verfügbar (weitere FPGA-Typen auf Anfrage). Selbstverständlich bietet IXXAT auch kundenspezifische Anpassungen der Switch-IP auf Projektbasis an.

Weitere Informationen zum Industrial Ethernet Modul

Als eines der ersten Geräte erhält das IXXAT POWERLINK Starterkit Controlled Node (CN) das offizielle Zertifikat des EPSG POWERLINK Conformance Tests. Das Starterkit besteht aus dem IXXAT Industrial Ethernet Modul sowie einem Trägerboard und einem CPU-Modul mit einer Demo-Applikation. Das IEM als Basishardware für verschiedene Realtime Ethernet Protokolle basiert in der Protokollvariante POWERLINK auf dem IXXAT POWERLINK Stack und verfügt über einen integrierten Ethernet-Hub für die 2-Port-Netzwerkanschaltung.

Das Zertifikat stellt die Konformität zur aktuellen POWERLINK DS301 V1.1.0 Spezifikation sicher. Zudem besteht das Industrial Ethernet Modul damit auf Anhieb den Multi-Vendor Test, bei dem die Interoperabilität mit Managing Nodes verschiedener Hersteller nachgewiesen wird. Bei den Interoperabilitätstests hat sich erneut erwiesen, dass die garantierte Leistungsfähigkeit des IXXAT IEMs eine wesentliche Eigenschaft eines POWERLINK Geräts darstellt. Insbesondere der sehr geringe Response-Jitter kleiner 250 ns sowie die garantierte Zykluszeit von minimal 400 µs ermöglichen den stabilen und fehlerfreien Betrieb des Industrial Ethernet Moduls mit nahezu jeder POWERLINK Steuerung.

Das IXXAT POWERLINK IEM bietet die optimale Grundlage zur einfachen Implementierung von CN-Lösungen, die nachweislich auch in inhomogenen Systemen sicher funktionieren. Durch den Einsatz der FPGA-Technologie stehen dem Anwender des IXXAT IEMs zudem auch in Zukunft Erweiterungsmöglichkeiten wie z.B. POWERLINK High Availability (EPSG WDP 302-A) oder Multi Poll-Response offen, ohne Änderungen an der Hardware vornehmen zu müssen.

Neben POWERLINK ist für das IXXAT Industrial Ethernet Modul auch eine Firmware für die Protokolle PROFINET, EtherCAT und EtherNet/IP verfügbar. SERCOS III und Modbus-TCP werden in Kürze folgen. Der Wechsel des Protokolls erfolgt dabei durch einfachen Austausch der Firmware inklusive der FPGA IP.

Für die Integration in Kundengeräte kann IXXAT das Industrial Ethernet Modul auch in kundenspezifischen Formfaktoren produzieren. Daneben besteht ebenfalls die Möglichkeit eines Design-Ins, zur einfachen Integration der Industrial Ethernet Anschaltung auf FPGA-Basis in die Hardware des Kundengeräts. IXXAT bietet für alle Varianten auch die entsprechende Dienstleistung in Form von Beratung, Systemkonzept und Entwicklung an.

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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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Ein entscheidendes Sicherheitskriterium in der industriellen Kommunikation ist die Systemverfügbarkeit bei Ausfall wesentlicher Bestandteile des Netzwerks, wie z.B. dem Kommunikations-Master oder der Netzwerkverbindung (Kabel). Um eine hohe Systemverfügbarkeit zu gewährleisten, muss sowohl die Verfügbarkeit des Controllers als auch die des Netzwerks gewährleistet sein.

Für Powerlink gab es aus diesem Grund bereits sehr früh Überlegungen für eine hochverfügbare Controller-Lösung, die nun in EPSG WDP 302-A spezifiziert und durch IXXAT realisiert wurde.

Neben dem eigentlichen Managing Node (MN) können mehrere redundante MNs in einem Netzwerk betrieben werden, welche sich wie Controlled Nodes (CN, Slaves) verhalten. Der MN in einem Powerlink-Netzwerk sendet zyklische Nachrichten an die CNs, um den Ausfall der Steuerung innerhalb eines Kommunikationszyklus sicher zu erkennen. In diesem Fall wird über ein Prioritätsverfahren einer der redundanten MNs aktiviert, der sofort die Aufgaben des ausgefallenen MN übernimmt. Für die CNs ist dieses Redundanzverfahren transparent, d.h. vorhandene CNs können ohne Modifikation in einem hochverfügbaren Netz eingesetzt werden.

Eine Redundanz des Netzwerks wird durch zwei unabhängige Netzwerkkabel erreicht. Alle Nachrichten werden parallel auf beiden Leitungen gesendet, damit auch bei Bruch einer Leitung die Information von den Netzwerkknoten empfangen werden kann.

Die neue Version der IXXAT Powerlink-Protokollsoftware ist gemäß der Powerlink Spezifikation V 1.1.0 implementiert und sowohl in Source-Code-Form als auch als IP-Core-Variante für die Entwicklung von höchstperformanten Managing und Controlled Nodes auf FPGA-Basis verfügbar. Sie wird auch auf dem IXXAT Industrial Ethernet Modul eingesetzt. Das Erweiterungspaket für die Realisierung von Redundant Managing Nodes ist optional erhältlich.

Jahrelange Erfahrung im Bereich der Powerlink Technologie sowie die intensive Mitarbeit in den technischen Arbeitskreisen der EPSG machen IXXAT zum idealen Entwicklungspartner und Komponentenlieferanten für Powerlink.

Auf der diesjährigen SPS/IPC/DRIVES in Nürnberg stellt IXXAT das neue Industrial Ethernet Modul vor, das den Kunden die einfache Anbindung ihres Geräts an Netzwerke ermöglicht, die auf einem industriellen Ethernet Standard basieren.

Das neue Industrial Ethernet Modul wurde von Grund auf für den Einsatz mit den verschiedensten Protokollstandards entworfen.
Hierbei kommt ein leistungsfähiges Altera Cyclone III FPGA zum Einsatz und es wurde besonderer Wert auf niedrige Herstellkosten für das Modul gelegt.
Das neue Industrial Ethernet Modul ist damit leistungsfähiger, preisgünstiger, kleiner und universeller einsetzbar als das Vorgängermodell.

Das IXXAT Industrial Ethernet Modul wird mit den Protokollen Powerlink, PROFINET, EtherNet/IP, EtherCAT und SERCOS III angeboten, von denen einige bereits zur SPS/IPC/DRIVES auf dem Modul verfügbar sein werden. Die Lieferung erfolgt dabei inklusive einer protokollunabhängigen Host-API, die den einfachen Wechsel des Protokolls ohne große Änderungen an der Kundenapplikation ermöglicht. Voraussichtlich bis Ende des Jahres wird unter Anderem auch ein in das FPGA integrierter Ethernet Switch auf dem Modul verfügbar sein.

Für das Modul ist bei IXXAT ein Evaluation Kit verfügbar, das neben Software und Dokumentation auch ein Trägerboard und Adapterboards für den Anschluss verschiedener CPU Module beinhaltet.

Falls der Formfaktor des Industrial Ethernet Moduls für die Integration in das Kundengerät nicht geeignet ist, bietet IXXAT auch eine Design-In Lösung an. Darüber hinaus realisiert IXXAT selbstverständlich auch vollständig kundenspezifische Lösungen auf Projektbasis.

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