Protokollsoftware für Echtzeitbetriebssysteme auf Embedded Plattformen

Von IXXAT ist jetzt ein EtherCAT Master Stack verfügbar, der sich besonders für den Einsatz auf Embedded Plattformen unter Echtzeitbetriebssystemen eignet. Dabei werden viele herkömmliche Netzwerkkarten unterstützt, eine spezielle Hardware für die Ethernet-Anbindung ist nicht erforderlich.

Bereits Ende letzten Jahres erweiterte IXXAT das EtherCAT Produktportfolio durch eine Kooperation mit der acontis technologies GmbH, einem führenden Technologieanbieter im Bereich EtherCAT. Neben deren EtherCAT Master Stack bietet IXXAT unter Anderem auch die Anpassung an Kundensysteme auf Projektbasis an.

Vollständige Implementierungen des EtherCAT Master Stacks sind aktuell für die Betriebssysteme Windows CE, VxWorks, RTX, On Time RTOS-32, QNX, CeWin, VxWin, Linux und Windows XP verfügbar.  Der Einsatz unter Windows XP ist dabei für Applikationen ohne Echtzeitanforderungen gedacht. Der EtherCAT Master Stack wird auf Wunsch auch im Source Code geliefert und ist über eine Abstraktionsschicht einfach auf andere Betriebssysteme portierbar.

Neben dem eigentlichen Prozessdatentransfer inklusive Konfiguration per XML, Fehlererkennung und Diagnose werden auch Feature Packs z.B. für Ethernet over EtherCAT (EoE), File Access over EtherCAT (FoE), Hot Connect und Distributed Clocks angeboten.

Der EtherCAT Master Stack ist damit eine ideale Ergänzung für das Industrial Ethernet Modul von IXXAT für die Implementierung von EtherCAT basierenden Systemen. Dabei bietet IXXAT das Industrial Ethernet Modul auch als Design-In Lösung zur kompletten Integration in die Kundenhardware an.

Weitere Informationen zum EtherCAT Master Stack finden Sie im Internet unter www.ixxat.de/ethercat-master-stack_de.html.

• EtherNet/IP Adapter Communication Driver (EIPA)
• EtherNet/IP Adapter Developers Kit (EADK)
• EtherNet/IP Scanner Communication Driver (EIPS)
• EtherNet/IP Scanner Developers Kit (ESDK)

IXXAT bietet EtherCAT Master Stack von acontis technologies an

Der EtherCAT Master Stack AT-EM1000 von acontis technologies wurde speziell für den Einsatz in embedded Betriebssystemen (bzw. Echtzeitbetriebssystemen) entwickelt und optimiert. Für Windows CE, VxWorks, On Time RTOS-32, QNX, Windows XP u.a. sind bereits vollständige Implementierungen verfügbar.

Unter Verwendung des Quellcodes kann der EtherCAT Master Stack vom Kunden mit geringem Aufwand auf jedes beliebige embedded Betriebssystem portiert werden. IXXAT bietet diese Dienstleistung auch auf Wunsch an.

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Um eine optimale Integration der Protokollsoftware in die Kundenanwendung zu gewährleisten, stehen dem Anwender zahlreiche Möglichkeiten zur Konfiguration und Anpassung zur Verfügung. So kann z.B. die Verwaltung der Primary Table Daten sowohl innerhalb des Stacks als auch direkt durch die Kundenanwendung erfolgen.

Durch getrennte Abstraktionsschichten für das Betriebssystem und die TCP/IP Software kann die Modbus-TCP Server Protokollsoftware schnell und einfach an unterschiedliche Prozessoren oder Betriebssysteme angepasst werden.

Die Software wird als Produktlizenz im Quellcode vertrieben. Ein im Lieferumfang
enthaltenes Demoprogramm für Windows 2000/XP sowie das ausführliche Benutzerhandbuch und Beispielprogramme ermöglichen einen schnellen Start der Entwicklung.

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Aktuell steht die J1939 API dem Anwender für die Programmiersprachen C/C++ und Python zur Verfügung. Eine Unterstützung der .NET Umgebung ist in Vorbereitung.

Auf Basis der Programmierschnittstelle können mehrere Anwendungen, die auch untereinander kommunizieren können, auf einem CAN-Interface realisiert werden. Dies erlaubt die Simulation ganzer SAE J1939 Netzwerke auf einem PC und ist damit ideal für den Test und die Inbetriebnahme von Steuergeräten geeignet.
Die Interpretation der Signale einer Nachricht (Parameter Groups) basiert auf einem Nachrichtenkatalog mit Standard-Nachrichten und kann bei Bedarf durch die Definition von anwendungs-spezifischen Nachrichten erweitert werden.

Weitere Informationen zur SAE J1939 API für Windows finden Sie unter www.ixxat.de

SocketCAN ist eine Kombination aus Open-Source-Treibern und einem Netzwerk-Stack, mit der die Berkeley-Socket-API unter Linux durch die PF_CAN Protokollfamilie erweitert wird. Hauptkomponente des SocketCAN sind die Netzwerk-Gerätetreiber für unterschiedliche CAN-Controller sowie die Implementierung der CAN-Protokollfamilie. Das SocketCAN-Framework ist ab der Version 2.6.25 Teil des Vanilla-Kernels.

Bisher unterstützte die CANopenRT Protokollsoftware von IXXAT die Interaktion verschiedener Applikationstasks des Anwenders mit einem CANopen Core-Stack-Modul. Durch die Abstraktion des CAN-Controllers als Socket-Interface wird nun auch die Verwendung anderer CAN-basierten Protokolle, wie z.B. SAE J1939, auf der gleichen CAN-Schnittstelle und parallel zu CANopen unter Linux ermöglicht. In ähnlicher Art wurde dies bereits unter Microsoft Windows durch Einsatz des IXXAT VCI V3 Treibers und der CANopenRT Software ermöglicht.

Die CANopenRT Protokollsoftware wurde mit den SocketCAN-Treibern für NXP SJA1000 und Freescale MSCAN für Linux-Distributionen basierend auf der Kernel-Version 2.6 getestet.

Weitere Informationen zu den von IXXAT angebotenen CANopen-Produkten und Dienstleistungen finden Sie unter www.ixxat.de

IXXAT, bekannt als ein führender Anbieter von Produkten und Dienstleistungen für die industrielle Kommunikation, ist ab sofort Distributor von Pyramid Solutions und kann damit EtherNet/IP- Protokollsoftware und -Tools, die den ODVA Spezifikationen entsprechen, weltweit anbieten. Dabei setzt IXXAT die EtherNet/IP-Software von Pyramid bereits erfolgreich auf dem eigenen Industrial Ethernet Modul ein.

Neben der Distribution der Ethernet/IP-Produkte bietet IXXAT, basierend auf der langjährigen Erfahrung in diesem Bereich, auch den kompetenten First-Level-Support sowie die Implementierung der Software auf kundeneigenen Geräten inklusive der Vorabzertifizierung entsprechend den Richtlinien der ODVA.

Für den schnellen Einstieg in die EtherNet/IP-Technologie bietet IXXAT an zwei Terminen im Jahr Entwickler-Seminare in Weingarten an. Auf Wunsch können diese auch zu anderen Terminen als In-House-Seminare beim Kunden gehalten werden.

Weitere Informationen zu den von IXXAT angebotenen EtherNet/IP-Produkten und Dienstleistungen finden Sie unter www.ixxat.de

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.

Die aktuelle Version 1.04.05 des Powerlink-Stacks der IXXAT Automation GmbH verfügt über die folgenden neuen Leistungsmerkmale:

• Knotenüberwachung auf Controlled Nodes (CNs) mittels Objekt 0×1016

• Knterstützung aller Prioritätsstufen auf dem Managing Node (MN) zur Vergabe des asynchronen Kommunikationskanals

• Unterstützung aller mandatory und vieler optionaler Objekte entsprechend der Powerlink Spezifikation DS 1.0.0

• Änderung der Node-ID über das Objektverzeichnis zur Laufzeit

• Tool zur Konfiguration des Stacks mit eigener GUI zur Skalierung und Generierung der IXXAT Powerlink-Software (insbesondere statische Parameter und Objektverzeichnis)

• Umschaltung der MN/CN-Funktionalität zur Laufzeit durch Ändern der Node-ID

• Diverse Bug-Fixes und Anpassungen zur Erhöhung der Kompatibilität mit den Implementierungen anderer Hersteller

Der IXXAT Powerlink-Stack wird von zahlreichen namhaften Herstellern in ihren Produkten eingesetzt und kann damit als die Powerlink-Referenzimplementierung betrachtet werden. Der erfolgreiche Einsatz des IXXAT-Stacks in mehreren Geräten bei den Zertifizierungstests erleichtert eine zukünftige Zertifizierung eines Powerlink-Gerätes erheblich. Darüber hinaus wurde die Interoperabilität des Stacks in mehreren Powerlink Plug-Festen sowie vielen realisierten Anlagen nachgewiesen.

Als einzige Software auf dem Markt verfügt der IXXAT Powerlink Stack über einen Konfigurationsmanager für die automatische Kontrolle und das Update der Netzwerkkonfiguration durch den MN. Über eine Off-Line Konfiguration des MN mittels eines separaten Konfigurationstools wird die Verwaltung von Konfigurationsdateien aller CNs über das Objektverzeichnis ermöglicht.

Um eine maximale Powerlink Performance sicher zu stellen, ist der Stack bereits für die Integration unterschiedlicher Ethernet-Controller inkl. Hardware-Unterstützung vorbereitet. Speziell für Embedded-Systeme ist das integrierte Speicher-Management für die Verwaltung von Konfigurations- und Anwendungsdaten in einem nicht-flüchtigen Speicher (z.B. Flash) von großem Interesse. Die Umsetzung von Spezifikationserweiterungen wie z.B. „High Availability“ oder „Multi Message Extension“ ist bereits in der Planung. Diese werden nach Verfügbarkeit als optionale Pakete angeboten.

Die neue Version des IXXAT Powerlink-Stacks ist auch als IP-Core-Variante für die Entwicklung von höchstperformanten Managing und Controlled Nodes auf FPGA-Basis verfügbar. Sie wird in Kürze auch auf die IXXAT Hardwareprodukte Industrial-Ethernet-Modul, Powerlink-PCI-Karte PL-IB 300/PCI und PL/CANopen-Gateway portiert.

Die 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.

Die bereits seit vielen Jahren verfügbare und in zahlreichen Anwendungen bewährte CANopen-Protokollsoftware von IXXAT wird ab sofort auch für die folgenden Zielsysteme angeboten:

• Linux Kernel 2.6 mit SocketCAN und GNU C Entwicklungsumgebung für Freescale MPC 5200B mit internem MSCAN Rev 2.1 oder x86 PC mit passiven IXXAT CAN Interface-Karten (CANopenRT)

• Infineon XE16x mit internem MultiCAN für Keil C166 V6

• STMicroelectronics STM32 (STM32F103) mit internem bxCAN für Keil ARM (Real-View) µVision III und IAR Embedded Workbench

Die CANopen-Protokollsoftware ist konform zur CANopen-Spezifikation CiA 301 Version 4.02 und verfügbar als Slave- und Master/Slave-Version. Die Software ist für eine Vielzahl von Mikrocontrollern in bereits angepassten Varianten erhältlich.

Eine Unterstützung weiterer Mikrocontroller kann auf Basis einer ANSI-C Version auf Anfrage realisiert werden.

Weitere Informationen zur CANopen-Protokollsoftware und den unterstützten Plattformen finden Sie auf der IXXAT-Webseite.

[Informationen zur Software] [Liste der unterstützte Plattformen]

]]> http://www.ixxat.de/blog/updates/canopen-protokollsoftware-v421/feed/ 0