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EtherNet/IP Adapter (Slave) für Intel FPGA

Integration von EtherNet / IP in Feldgeräte mit Intel (Altera) FPGA

Der IP-Core und die Protokoll-Software wurden speziell für die Implementierung einer EtherNet/IP Kommunikation für eine Hardware mit Ethernet-Schnittstelle und einem Altera FPGA entwickelt. Diese Lösung bietet einheitliche Schnittstellen für die zukünftige Unterstützung weiterer Industrial Ethernet-Protokolle.

  • Maximale Investitionssicherheit durch universelle Firmware
  • Kurzes „Time to Market“ durch geringen Integrationsaufwand
  • Funktionale Wettbewerbsvorteile durch variable Einbindung in die IT-Welt

Universelle Firmware bietet Zukunftssicherheit und spart Kosten

Die EtherNet/IP-Firmware ist sofort integrierbar und erlaubt jederzeit eine flexible Implementierung zusätzlicher Industrial Ethernet-Funktionalitäten. Dazu gehören u.a. PROFINET, EtherCAT, POWERLINK und Modbus TCP, die für die FPGA-Familien Altera Cyclone als Standardlösungen verfügbar sind. Die Erweiterung um andere Protokolle ist auf Anfrage möglich. Die beiden voneinander unabhängigen Ethernet-Schnittstellen des IP-Cores ermöglichen unterschiedliche Topologien, entsprechend dem jeweiligen Industrial Ethernet-Standard.

Einheitliches API ermöglicht rasche Integration

Der Einsatz eines FPGAs erlaubt eine flexible Implementierung der Gerätehardware. Die von Softing bereitgestellte Firmware bietet für die obengenannten Standardprotokolle eine einheitliche Softwareschnittstelle. Das „Simple Device Application Interface“ (SDAI) stellt eine effiziente Protokollabstraktionsschicht als einheitliche API für Standardlösungen einschließlich EtherNet/IP zur Verfügung. Neben einer erheblichen Zeitersparnis bei der Geräteintegration und einer verkürzten Time-to-Market verringert das SDAI dadurch auch den Wartungs- und Supportaufwand. Das Interface ist so ausgelegt, dass sowohl 1-Prozessor als auch 2-Prozessor-Systeme unterstützt werden.

Einbindung beliebiger IT-Dienste

Über dieselbe Kommunikationsschnittstelle und parallel zur Echtzeitkommunikation ermöglicht der „Transparent IT-Channel“ den Zugriff auf eingebettete IT-Applikationen. Dabei können diese Anwendungen, z. B. Web-Server, E-Mail aber auch kundenspezifische Dienste, im FPGA oder in einem gesonderten Prozessor ausgeführt werden.

Zykluszeit 4ms
E/A-Daten 505 Bytes Ausgang, 509 Bytes Eingang
Anzahl IO Connection 10 (Voreinstellung; konfigurierbar in Abhängigkeit von vorhandenen Socket-Ressourcen)
Anzahl Encapsulation Sessions 10 (Voreinstellung; konfigurierbar in Abhängigkeit von vorhandenen Socket-Ressourcen)
Anzahl Explicit Messaging Connections 2 Explicit Messaging-Verbindungen pro Encapsulation Session (insgesamt 20 Explicit Messaging-Verbindungen, konfigurierbar)
Anzahl anwender-spezifischer Objekte Unbegrenzt
Maximale Anzahl an Verbindungen 2 Explicit Messaging-Verbindungen x 10 Encapsulation Sessions + 10 I/O Verbindungen (30 Verbindungen)
Vordefinierte Standardobjekte
  • Identity
  • Message Router (mit implementierter Funktionalität)
  • Bis zu 32 Assemblies
  • Connection Manager
  • Device Level Ring
  • Quality of Service
  • TCP/IP Interface
  • Ethernet Link
Funktionsumfang
  • Adapter
  • Unterstützung von 2 Ethernet Link-Objekten zur Realisierung von Linien- und Ring-Topologien
  • DLR (Device Level Ring)-Protokoll (Announce-Based Ring Node)
  • Quality of Service (QoS)
  • Erkennung von IPv4-Adresskonflikten   
Anwendungsprogrammierschnittstelle (API) Simple Device Application Interface (SDAI)
Zertifizierung Plugfest 2013
ISL-YY-013310 EtherNet/IP Feldgeräte Protokoll-Software, Einzellizenz für die FPGA Familie

Lieferumfang

Ethernet/IP Adapter-Stack   
  • Portierbare Ethernet/IP-Protokoll-Software
  • Stack-Software
  • Porting Layer
  • Simple Device Application Interface (SDAI)
Dokumentation
  • Schnittstellenbeschreibung
  • Erläuterung des Beispielprogramms und der Inbetriebnahme
Beispielprogramm
  • Anwendungsprogramm mit simulierten E/As in Quellformat (kann durch den Nutzer individuell erweitert und angepasst werden)
  • EDS-Datei zur Verwendung durch Projektierungswerkzeuge
  • Projekt für Rockwell-SPS zum Zugriff auf Ethernet/IP-Gerät mit Beispielprogramm

Funktionsumfang

Ethernet/IP Adapter-Stack   
  • Adapter
  • Unterstützung von 2 Ethernet Link-Objekten zur Realisierung von Linien- und Ringtopologien
  • Device Level Ring (DLR)-Protokoll (Announce-based Ring Node)
  • Quality of Service (QoS)
  • Erkennung von IPv4-Adresskonflikten

Ergänzende Produkte und Dienstleistungen

SPL-CC-011001 Dienstleistung zur Vorzertifizierung des Ethernet/IP Adapter-Feldgeräts
SIA-YY-012501 Integrations-Workshop für Implementierung von Industrial Ethernet-Geräten auf Basis FPGA

  

Einfache Integration von EtherNet/IP in Feldgeräte mit Altera-FPGA

Softing Protocol IP umfasst eine Kombination aus IP Cores und Protokoll-Software mit allen erforderlichen Kommunikationsfähigkeiten für die Implementierung eines EtherNet/IP-Adapters auf Basis des Altera-FPGA. Durch die einheitliche Anwendungsprogrammier-schnittstelle (API) können in einer Hardware unterschiedliche Industrial Ethernet-Protokolle integriert werden.
  • Einfache und kostengünstige Feldgeräteentwicklung
  • Maximale Investitionssicherheit durch universelle Firmware

  • Kurzes „Time to Market“ durch geringen Integrationsaufwand

 

Einfache und kostengünstige Entwicklung von EtherNet/IP-Feldgeräten

Softing Protocol IP unterstützt eine Kombination aus dem IP und dem Software-Stack von Softing mit einem FPGA von Altera. Dadurch haben Feldgerätehersteller die Möglichkeit, eine EtherNet/IP-Plattform einfach und kostengünstig zu entwickeln– ohne Lizenzverhandlungen, ohne Vorablizenzgebühren und ohne nachträgliche Änderung in der API-Programmierung beim Hinzufügen weiterer Industrial Ethernet-Protokolle. Die Protokoll-IP und das Referenz-Design sind mit dem Altera-Industrial Networking Kit (INK) mit Cyclone IV-FPGA und weiteren Evaluierungskits getestet.

Universelle Firmware bietet Zukunftssicherheit und spart Kosten

Die Firmware ist sofort integrierbar und erlaubt die flexible Implementierung zusätzlicher Funktionalitäten, auch zu einem späteren Zeitpunkt. Die Industrial Ethernet-Protokolle EtherNet/IP, EtherCAT, PROFINET RT und IRT, Ethernet POWERLINK und Modbus/TCP sind für die Altera-Cyclone-Familien als Standardlösungen verfügbar. Die Erweiterung um andere Protokolle ist auf Anfrage möglich. Die beiden voneinander unabhängigen Ethernet-Schnittstellen der IP Cores ermöglichen die Verwendung unterschiedlicher Topologien, entsprechend dem jeweiligen Industrial Ethernet-Standard.

Einheitliches API ermöglicht rasche Integration

Der Einsatz eines FPGA erlaubt eine flexible Implementierung der Gerätehardware. Die von Softing bereitgestellte Firmware bietet für die verschiedenen Protokolle eine einheitliche Softwareschnittstelle. Das „Simple Device Application Interface“ (SDAI) stellt eine effiziente Protokollabstraktionsschicht als einheitliche API für Standardlösungen zur Verfügung. Neben einer Zeitersparnis bei der Geräteintegration und einem verkürzten Time-to-Market verringert das SDAI dadurch auch den Wartungs- und Supportaufwand. Die Schnittstelle ist für die Unterstützung sowohl von 1-Prozessor als auch von 2-Prozessor-Systemen ausgelegt.

Lieferumfang

Qsys-Komponente

 Unter "Downloads" verfügbar

Bestellnummern

Über Altera-Vertrieb erhältlich

Weitere Produkte und Dienstleistungen

FTR-NO-1000 Integrationsworkshop zur Implementierung von EtherNet/IP-Feldgeräten auf Basis der Altera Cyclone FPGA Familie

Schnelle Implementierung individueller Industrial Ethernet-Anschaltungen

Neben den integrierbaren IP Cores für FPGA bietet Softing ebenfalls die Entwicklung und Fertigung von Kommunikationsanschaltungen auf FPGA-Basis an. Ausgangspunkt für dieses Angebot ist ein vorhandenes Referenzdesign, das das Time-to-Market auf ein Minimum reduziert. Das Softing-Referenzdesign fasst Hard- und Software für die Feldgeräteimplementierung zusammen und ist das Ergebnis der jahrzehntelangen Erfahrung im Bereich der industriellen Kommunikation. Den Kern bildet ein Field Programmable Gate Array (FPGA)-Baustein, der eine flexible Implementierung, die auf die jeweiligen Kundenanforderungen optimal abgestimmt wird, mit einer hohen Zukunftssicherheit kombiniert. Die Unterstützung der gängigen Industrial Ethernet-Protokolle EtherCAT, Ethernet POWERLINK, EtherNet/IP, Modbus TCP und PROFINET ist bereits vorbereitet.

Bewährt in einer großen Bandbreite von Anwendungen

Viele führende Automatisierungsanbieter vertrauen auf das Softing-Know-how. Entsprechend kommt das Softing-Referenzdesign bereits in einer Vielzahl von Kundenimplementierungen sowie in eigenen Produkten zum Einsatz. Es stellt seine Funktionalität und Leistungsfähigkeit täglich in Anwendungen in vielen vertikalen Märkten und in allen Teilen der Welt unter Beweis.

Einheitliche, schlanke Anwendungsschnittstelle

Für die Anbindung der Anwendung an die Kommunikationsfunktionalität stehen einheitliche und einfache Schnittstellen zur Verfügung. Das Simple Device Application Interface (SDAI) für die Geräteintegration und das Simple Controller Application Interface (SCAI) für die Steuerungsintegration unterstützen den komfortablen und leistungsoptimierten Zugriff auf die Protokollfunktionen und ermöglichen den Einsatz in den verschiedensten Hardware-Architekturen. Die protokollunabhängige Implementierung macht keine Anwendungsänderungen und -anpassungen bei einem Wechsel von einem Industrial Ethernet-Protokoll zu einem anderen erforderlich.

Einbindung beliebiger IT-Dienste

Das Softing-Referenzdesign erlaubt die Integration von Standard-IT-Diensten über dasselbe Kabel und über dieselbe Ethernet-Schnittstelle in das Feldgerät. Dieser transparente IT-Pfad kann etwa für die Implementierung eines Web-Servers, für den Download von Daten, für die Unterstützung von E-Mail-Diensten oder für die Realisierung spezieller kundenspezifischer Dienste innerhalb des Feldgeräts genutzt werden.

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