Wie zur Hannover Messe 2011 angekündigt, ist seit Ende letzten Jahres der Sitara-Mikroprozessor von Texas Instruments mit Ethercat Slave Interface erhältlich und damit die erste Standard-Prozessorbaureihe mit hardware-integriertem Echtzeit-Ethernet Realität. Passend dazu hat das Unternehmen Beck- hoff den Ethercat-Slave-Protokoll-Stack angepasst und kostenlos zum Download zur Verfügung gestellt.

Ethercat-Mikroprozessor und Slave-Protokoll-Stack

Hierzu kommentiert Martin Rostan, Executive Director der ETG: „ Schon die Ankündigung der Texas Instruments Sitara-Baureihe mit integriertem Ethercat Interface hat unserer Technologie einen weiteren Schub gegeben. Nun sind die ersten dieser Chips verfügbar, und das wird uns zusätzliche Türen für Ethercat öffnen – innerhalb wie außerhalb des klassischen Automatisierungsmarkts." Matthias Poppel, European Director Embedded Processing Marketing & Applications bei Texas Instruments ergänzt: „Ich freue mich, dass Beckhoff zeitgleich auch den Slave-Protokollstack bereitstellt und damit diese Referenzimplementierung auch unseren integrierten Ethercat Slave Controller auf dem Sitara AM335x von Anfang an unterstützt. Der Stack aus dem Hause des Ethercat-Erfinders sorgt für Kompatibilität. Mit der Integration von flexiblen Echtzeit-Ethernet mit leistungsfähigen ARM Cortex A8 CPUs können unsere Kunden viele Anwendungen der Automatisierung mit einem Baustein realisieren. Dank der 45-nm-Prozesstechnologie des AM335x werden Ethercat-Knoten mit weniger als 500 mW Leistungsverbrauch möglich."

Der Slave Stack Code (SSC) von Beckhoff ist der meistgenutzte Protokollstack für die Implementierung von Ethercat-Slave-Geräten und gilt daher laut Unternehmen als die inoffizielle Referenz. Der C-Code umfasst nicht nur die Software-Anteile der Ethercat-Slave-Schnittstelle, sondern enthält auch Beispiel-applikationen für Antriebe und Ein/Ausgangsbaugruppen sowie ein Tool, mit dem der Funktionsumfang angepasst werden kann. Der SSC ist seit 2004 verfügbar und wird seither kontinuierlich gepflegt und erweitert. Nun wurde er modularisiert, sodass er jetzt unabhängig vom verwendeten Ethercat Slave Controller ist und problemlos auf dem neuen TI-Prozessor implementiert werden kann. Bislang wurde der SSC mit den Slave-Implementierungskits von Beckhoff ausgeliefert; mit der Verfügbarkeit der Sitara-Produktreihe mit Ethercat Interface können ETG-Mitglieder ihn kostenlos downloaden.

ARM-Prozessor mit Profibus- und Profinet-Technologie

Texas Instruments bietet bereits seit Längerem Unterstützung bei der Integration von Technologien von Profibus & Profinet International (PI) in verschiedenen Prozessoren für den industriellen Einsatz. Mit der Verfügbarkeit der neuen Prozessorfamilie AM 335x ist nun auch eine hardwarenahe Integration von Profinet möglich. Dadurch steigt nach Aussage der Profibus Nutzerorganisation (PNO) sowohl die Kommunikations- als auch Applikations-Performance bei gleichzeitig reduziertem Aufwand für die Integration von Profinet in Automatisierungsgeräte.

Die integrierte „programmable real time unit (PRU)" ermöglicht die Realisierung eines performanten IRT 2-Port-Switch. Durch die Vorverarbeitung der Kommunikation in der PRU steht mehr Rechenleistung für Applikationen zur Verfügung. Der leistungsstarke ARM-basierte Prozessor kann deswegen anspruchsvolle Applikationen sowie die Kommunikation gleichzeitig verarbeiten und ermöglicht so eine kostengünstige Profinet-Integration. Die Funktionsintegration erfolgt mithilfe des Profinet-Firmware-Stacks von Siemens. Dazu erläutert Matthias Poppel: „Vor einem Jahr haben wir mit dem AM1810 bereits einen Mikroprozessor vorgestellt, der Profibus-Lösungen unterstützt. Mit der Integration der Profibus- und Profinet-Technologie im neuen Mikroprozessor AM335x ARM-Cortex A8 erweitert TI sein Engagement im Markt für industrielle Automatisierung." Uwe Ruttkamp, Leiter Product and System Management Simatic der Siemens AG, ergänzt: „Neben eigenen Asics, Firmware und Entwicklungspaketen unterstützt Siemens die Entwicklung von Profinet-Geräten mit Beratung und technischem Support. Durch die Mitarbeit in den Standardisierungsgremien der PNO verfügt Siemens über eine umfassende Profinet-Kompetenz sowohl für die Entwicklung eigener Produkte als auch für innovative Technologieprojekte, wie beispielsweise in Zusammenarbeit mit Texas Instruments."

Netzwerkcontroller integriert Profinet

Ein neuer netX-Netzwerkcontroller der Hilscher Gesellschaft für Systemautomation mbH mit integrierter Profinet-Funktionalität steht Geräteherstellern ebenfalls seit Ende 2011 zur Implementierung zur Verfügung. PI begrüßt damit nach eigener Aussage eine weitere Umsetzung der neuen Profinet-Funktionen in Hardware und rechnet – auch aufgrund des mit einer Feldbusschnittstelle vergleichbaren Preises – mit einer breiten Akzeptanz in der Industrie. Integrierte Bausteine seien die Basis für eine einfache und schnelle Integration in Geräte zahlreicher Hersteller. Hierzu Hans-Jürgen Hilscher, Geschäftsführer der Hilscher Gesellschaft für Systemautomation mbH: „Wir sind mit der Weiterentwicklung der netX-Netzwerkcontroller-Familie technisch einen großen Schritt nach vorne gegangen. Die neuen Bausteine unterstützen die Profinet-Spezifikation V2.3. mit der auf hohe Performance optimierten Übertragungsfunktion Dynamic Frame Packaging. In Kooperation mit der Renesas Electronics Europe GmbH werden wir einen Highend Controller in 40-nm-Technologie entwickeln. SPSen, Antriebe und Terminals mit Profinet IRT lassen sich damit als kompakte Single-Chip-Lösung aufbauen." zg