Profibus DP Master für Intel FPGA

Integration von PROFIBUS DP in Industrie-Steuerungen mit Intel (Altera) FPGA

Der PROFIBUS DP Master-IP Core umfasst alle benötigten Komponenten für die Realisierung eines vollumfassenden PROFIBUS DP Masters der Klasse 1 und 2 auf Basis der FPGA-Technologie. Auf den Einsatz eines zusätzlichen, spezifischen Fieldbus Controller-ASICs kann somit verzichtet werden.

Minimaler Entwicklungsaufwand

  • Kombination aller Komponenten für Implementierung eines PROFIBUS DP Masters der Klasse 1 oder 2 in Field Programmable Gate Array (FPGA)
  • Bussteuerungslogik für PROFIBUS DP, als ladbarer IP Core realisiert
  • PROFIBUS DP-Protokoll-Stack, sofort einsatzbereit für Ausführung auf Soft-Core-Prozessor des FPGAs
  • Steuerungsanwendung wahlweise lauffähig auf einem zweiten Prozessor innerhalb des FPGAs oder auf externem Prozessor
  • Unterstützung der PROFIBUS DP-Versionen DP (Austausch zyklischer Daten und Diagnosen mit Slaves), DP-V1 (azyklischer Datenaustausch und Alarmbehandlung) sowie DP-V2 (Uhrzeitsynchronisation und Zeitstempel)

Flexibilität Dank integriertem Fieldbus Controller

  • Gesamte Bussteuerungslogik für Zugriff auf PROFIBUS DP-Netz
  • Verarbeitung aller zeitkritischen Teile von PROFIBUS DP-Sicherungsschicht, Token-Verarbeitung und zyklischem Datenaustausch
  • Keine Abhängigkeit von Fieldbus Controller-ASIC und dessen Hersteller

Höhere Anlagenverfügbarkeit

  • Unterstützung von Master-Redundanz mit stoßfreier Umschaltung vom primären PROFIBUS DP Master zum Backup-Master
  • Optionale Linienredundanz-Funktionalität für Zugriff auf Feldgeräte über redundant ausgelegte Feldbuskabel
  • Mögliche Nutzung für Prozessoptimierung
  • Unterstützung der gezielten Umkonfiguration einzelner PROFIBUS Slaves im laufenden Betrieb
Unterstützte Slave-Geräte≤125
Zyklische Ein- /
Ausgangsdaten gesamt
≤30,500Bytes / ≤30,500Bytes
Ein- / Ausgangsdaten pro Slave≤244Bytes / ≤244Bytes
Konfigurations- / Parameter- /
Diagnosedaten pro Slave
≤244Bytes / ≤244Bytes / ≤244Bytes
ProtokollePROFIBUS DP-V0, PROFIBUS DP-V1, PROFIBUS DP-V2, PROFIBUS FDL
PROFIBUS DP-V1-
Funktionalität
  • Alarme
  • Erweiterte Diagnose
  • Azyklisches Lesen/Schreiben (Klasse 1 und Klasse 2)
  • Datenübertragung (Load Region)
Weitere Funktionalität
  • Online-Änderungen (einzelne Slaves können während des laufenden Betriebs der Anlage gezielt umkonfiguriert werden)
  • Historische Diagnoseinformation (Speicherung der Diagnosemeldungen bis zum Auslesen durch die Anwendung in einem FIFO-Speicher konfigurierbarer Größe)
  • Optionale Synchronisation zwischen PROFIBUS DP-Abfragezyklus und Anwendung
  • Vorverarbeitung der Eingangsdaten (Benachrichtigung der Anwendung bei Datenänderungen)
Optionale Funktionalität
(Bestandteil der Version pro)
  • Master-Redundanz (stoßfreie Umschaltung des Masters, erfordert redundante Verbindung zwischen aktivem Master und Backup-Master)
  • PROFIBUS DP-V2-Funktionalität (Uhrzeitsynchronisation, Zeitstempel)
Option (separat erhältlich)Linienredundanz (Betrieb von 2 voneinander unabhängigen physikalischen Verbindungen)
Systemanforderungen





Speicher

Code: 512KB, RAM: 512KB

FPGAAltera Cyclone III, IV or V, Arria II
FPGA RessourcenReiner IP CoreTypische Ausführung mit IP Core, Nios II, Memory Controller
Logikelemente6K16K
Speicherblöcke (M9K)1365
LizenzierungAuf Einzellizenz- oder Jahreslizenzbasis
PROFIBUS DP Master, IP Core und Protokoll-Stack (DP-V0, DP-V1, ohne Master-Redundanz)
KXL-NN-016412Entwicklungspaket (enthält Software und Dokumentation, für beide Lizenzvarianten erforderlich)
ISL-YY-015310Einzellizenz für 1 Master-Gerät (Security EEPROM, Verpackungseinheit: 250 Stück)
LAA-NN-019310Jährliche Produktlizenzgebühr (berechtigt zum Verkauf einer unbegrenzten Anzahl eines einzelnen Kundenprodukts für 1 Jahr)
LFA-NN-019340Option: PROFIBUS DP-Linienredundanz für PROFIBUS DP Master IP Core (einmalige Gebühr für 1 Kundenprodukt)
PROFIBUS DP Master pro, IP Core und Protokoll-Stack (DP-V0, DP-V1, DP-V2 und Master-Redundanz)
KXL-NN-016412Entwicklungspaket (enthält Software und Dokumentation, für beide Lizenzvarianten erforderlich)
ISL-YY-015311Einzellizenz für 1 Master-Gerät (Security EEPROM, Verpackungseinheit: 250 Stück)
LAA-NN-019311Jährliche Produktlizenzgebühr (berechtigt zum Verkauf einer unbegrenzten Anzahl eines einzelnen Kundenprodukts für 1 Jahr)
LFA-NN-019340Option: PROFIBUS DP-Linienredundanz für PROFIBUS DP Master IP Core (einmalige Gebühr für 1 Kundenprodukt)

Lieferumfang

IP CorePROFIBUS DP-Bussteuerungslogik, FPGA-Design-Beispiel für Altera Cyclone V E Entwicklungskit (unter Nutzung des Cyclone V E FPGA - 5CEFA7F31I7N)
Software
  • PROFIBUS DP Master-Stack, Binärformat
  • PROFIBUS Access Kit (ermöglicht die Portierung der Protokoll-Software in Bezug auf Hardware, Betriebssystem und Anwendungs-Software), Quellformat
  • PROFIBUS-Beispielanwendung (vorkompiliert zur sofortigen Nutzung mit zweitem Soft-Core-Prozessor des FPGA-Design-Beispiels), Quellformat
DokumentationHandbuch „PROFIBUS DP-Stack“ und Handbuch „PROFIBUS Master-Evaluierung“, elektronisches Format

Weitere Produkte und Dienstleistungen

KEL-NN-016310 Evaluierungskit für PROFIBUS DP Master-IP Core und Protokollsoftware auf Basis eines Altera Cyclone III FPGAs
SIA-NN-018101PROFIBUS DP Integrations-Workshop
DDA-NN-006014 PROFIBUS Tester 5 BC-700-PB
TRA-PB-TECHPROFIBUS-Technologieschulung

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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Softing Industrial

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