Entwicklung intelligenter Sensor- und Testsysteme mit Industrial Ethernet Anbindung

Entwickler von Industriegeräten setzen seit Jahren Single-Board-Computer (SBC) ein, um die Entwicklung in der Frühphase zu beschleunigen. In der Pilot- und Serienphase greifen sie jedoch häufig auf herkömmliche eingebettete Verarbeitungsarchitekturen zurück, da sie Bedenken hinsichtlich der mangelnden Zuverlässigkeit und Industrialisierung von SBCs haben. Infolgedessen verschieben diese Entwickler in der Regel auch die Implementierung industrieller Kommunikationsprotokolle (z. B. PROFINET, EtherNet/IP, EtherCAT usw.) auf die Pilot- oder Serienphase.

Aktuell angebotene, industrialisierte Single-Board-Computer zeichnen sich durch deutlich reduzierte Ausfallraten, einen erweiterten Temperaturbereich, entwicklerfreundlichere Tools und niedrigere Gesamtkosten aus. Infolgedessen ziehen Entwickler SBCs sogar für die Serienproduktion in Betracht, um ein besseres Preis-/Leistungsverhältnis und ein kürzeres Time-to-Market zu erzielen, da sie oft auch mit immer kürzeren Entwicklungszeitplänen arbeiten müssen.

Mit der Ixxat INpact kann unser UltraPRO-Motion-Controller in nahezu jedes SPS-basierte System integriert werden, was unsere globale Reichweite sowie die Flexibilität bei den Anwendern erhöht.

Robert McCullough, Leiter Elektrotechnik, Promess

HMS Networks, ein Marktführer für industrielle, embedded  Kommunikationslösungen, hat diesen SBC-Trend erkannt und in die Entwicklung der Ixxat „INpact“ Lösung investiert, einer Industrial Ethernet Anbindung für PC-basierte Systeme, um Geräteherstellern eine Option für zusätzliche Designflexibilität, Geschwindigkeit und Gesamtsystemleistung zu bieten.  Die Ixxat INpact nutzt die branchenführende Anybus NP40-Technologie und die Erfahrung im Bereich der Industrieprotokolle, um eine unvergleichliche Flexibilität bei der Northbound-Konnektivität zu bieten. Das PC-Interface ist in den Formfaktoren PCI, PCIe, PCIe Mini und M.2 und verfügt über benutzerfreundlichen Treiberschnittstellen für Linux und Windows sowie viele gängige RTOS-Systeme.

Problemstellung des Kunden

Promess Incorporated ist ein bekannter Hersteller von schlüsselfertigern Überwachungs- und Bewegungserkennungssystemen, die in einer Vielzahl von Montage- und Testanwendungen auf der ganzen Welt eingesetzt werden. Promess liefert komplette Systeme, einschließlich der Mechanik, der Steuerelektronik, aller Sensoren, Verstärker und Software. Als Promess seine servobasierten Lösungen auf den Markt brachte, gab es eine wachsende Nachfrage nach der Integration in komplexe Montage- und Testsysteme, die höherwertige SPSen und industrielle Feldbusnetzwerke nutzen. Im Laufe der Zeit wollte Promess die Flexibilität haben, eine breitere Palette an SPSen und Feldbusspezifikationen zu unterstützen, um sein Geschäft weiter auszubauen und global wettbewerbsfähiger zu werden.

Promess lernte die embedded Protokoll-Chips von HMS erstmals bei seiner MotionPro-Reihe kennen, in der die CompactCom-Lösung von HMS zum Einsatz gekommen ist. Mit dieser Lösung konnte der MotionPro-Controller in nahezu jedes SPS-Netzwerk integriert werden, wodurch die globale Reichweite und Flexibilität verbessert wurde.

Die UltraPRO-Technologie von Promess ist eine mehrachsige Bewegungskontroll- und Abtastplattform, die für den Einsatz in Verbindung mit einer oder mehreren elektromechanischen Einheiten von Promess konzipiert wurde. Für die UltraPRO-Lösung wurde ein Einplatinencomputer (SBC) verwendet, da ein Standard-PC-Produkt im Vergleich zu eingebetteten Plattformen einfacher zu bedienen war und schneller entwickelt werden konnte.  Als eine neue Anwendung entwickelt wurde und die Kommunikation mit industriellen Kommunikationsprotokollen in der Spezifikation enthalten war, wurde HMS als eine der Kommunikationslösungen in Betracht gezogen. Dies stellte jedoch ein Problem für die Integration dar, da CompactCom keine Standard-PC-Schnittstellen verwendet.

HMS-Lösung

HMS schlug die Ixxat INpact als Lösung für die Industrial Ethernet Anbindung vor. Die unterschiedlichen PCIe-Formate und Ethernet-Schnittstellen, die auf der INpact verwendet werden, stellten sicher, dass für jedes SBC-Profil eine Lösung zur Verfügung stand. Darüber hinaus ermöglichte die Verwendung der Common-Ethernet-Variante, nur eine UltraPRO-Hardwarekonfiguration zu verwalten und zu lagern und das vom Kunden benötigte Protokoll vor dem Versand zu flashen. Dies senkte die Gesamtkosten durch höhere Mengenrabatte. Darüber hinaus lieferte HMS die INpact-Lösung mit M12-Steckern, die für eine IP67-konforme Lösung erforderlich waren.