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PROFINET Device (Slave) für Intel FPGA

Integration von PROFINET RT & IRT in Feldgeräte mit Intel (Altera) FPGA

Der IP-Core und die Software wurden speziell für die Implementierung einer PROFINET-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.

Einfache und kostengünstige Entwicklung von PROFINET-Feldgeräten durch Einsatz von Altera-FPGAs

  • Sofort integrierbares PROFINET-Qsys-System
  • Größtmögliche Flexibilität für die Realisierung kundenspezifischer Lösungen
  • Einfache Integration künftiger Versionen

Rasche Integration durch einheitliches API

  • Simple Device Application Interface (SDAI) als effiziente Protokollabstraktionsschicht für die Nutzung unterschiedlicher Protokolle mit nur einer Anwendung
  • Einheitliches API für PROFINET IRT, EtherCAT, EtherNet/IP, POWERLINK und Modbus TCP
  • Unterstützung von 1- und 2-Prozessor-Systemen

Verbesserte Leistung

  • Minimale Verzögerung der Ein- und Ausgangsdaten zwischen Bitübertragungsschicht und Anwendung
  • Verarbeitung der Prozessdaten durch DMA-Logik
  • Anleitung zur effizienten Programmierung der Anwendung im Lieferumfang enthalten

Unterstützung der Standard-IT parallel zu Industrial Ethernet

  • Direkte Weiterleitung von IT Packets an die Anwendung
  • Keine Änderung der bestehenden IT-Struktur erforderlich
  • Einfache Integration durch Socket-Schnittstelle
HardwareQSys Subsystem
  • Switch-IP Core mit 2 externen und 1 internen Port1
  • Nios II-IP Core zur Abarbeitung des Protokolls
  • DPRAM (4/12 KB)-Schnittstelle zur Anwendung
  • GPIO (General Purpose Input/Output)
  • Memory-mapped Bridges für Flash und RAM
Switch Clock125 Mhz
SoftwareFunktionalität PROFINET RT
  • PROFINET Device gemäß Conformance Class B
  • Media Redundancy Protocol (MRP)-Client
  • Multicast-Provider und -Subscriber
Funktionalität PROFINET IRT
  • PROFINET Device IRT gemäß Conformance Class C
  • Spezifikation V2.3
  • Precise Time Control Protocol (PTCP)
  • Relative Forwarder
  • Fast Forwarding
  • Unterstützung bestehender Siemens-Antriebsprodukte
  • Dynamic Frame Packing (in Vorbereitung)
  • Media Redundancy for Planned Duplication (MRPD) (in Vorbereitung)
Minimale Zykluszeit PROFINET RT250 μs
Minimale Zykluszeit PROFINET IRT250 μs (<250 μs in Vorbereitung)
Unterstützte ARsController, Supervisor, Device Access
Maximale Anzahl an ARs2
Anzahl E/A-Verbindungen pro Controller
  • 2 für zyklische Daten
  • 1 für Parametersatz
Maximale Anzahl der für die Anwendung verfügbaren E/A-Daten1,024 Bytes
Unterstützung von ProfilenJa
BetriebssystemeCos
KonformitätGeprüft mit PROFINET PNIO Tester RT und IRT
ISL-YY-013310Industrial Ethernet Field Device Stack, Einzellizenz für 1 FPGA
LRL-YY-13350Industrial Ethernet Field Device Stack, Produkt-ID-Lizenz für FPGA

Lieferumfang

Hardware / Software 
  • IP Core-Konfiguration mit PROFINET IP Core, eCos, Protokoll-Stack, SDAI
  • Beispielanwendung für das Development Kit „Evaluation Kit Altera Cyclone V E“
  • Gerätebeschreibungsdatei (GSDML)
  • Beispielprojekt für Siemens-SPS
 
DokumentationSDAI-Handbuch, Beschreibung des Subsystem, IP Core-Beschreibung

 

Ergänzende Produkte und Dienstleistungen

SIA-YY-012501Integrations-Workshop für Implementierung von Feldgeräten auf Basis der Altera-Cyclone FPGA-Familie
KEL-AB-010001Altera Cyclone V E FPGA Development Kit und MAX V-Lizenz-CPLD einschließlich 8 Stunden technische Unterstützung
SIA-YY-012503Unterstützung bei der Integration per E-Mail bzw. Telefon
TRA-PN-TECHSchulung „PROFINET-Technologie“
TRA-PN-CERTENGSchulung „PROFINET Certified Engineer“

  

Einfache Integration von PROFINET RT und IRT in Feldgeräte mit Altera-FPGA

Softing Protocol IP umfasst eine Kombination aus IP-Cores und Industrial Ethernet-Feldgeräte-Protokoll-Software und stellt alle erforderlichen Kommunikationsfähigkeiten für eine Implementierung auf Basis des Altera-FPGA zur Verfügung. Durch die einheitliche Anwendungsprogrammier- schnittstelle (API) können in einer Hardware unterschiedliche Protokolle integriert werden.

Einfache und kostengünstige Entwicklung von PROFINET-Feldgeräten durch Einsatz von Altera-FPGAs

  • Sofort integrierbares PROFINET-Qsys-System
  • Beispielanwendung im Lieferumfang enthalten
  • Künftige Versionen kostenlos als Download verfügbar

Rasche Integration durch einheitliches API

  • Simple Device Application Interface (SDAI) als effiziente Protokollabstraktionsschicht für die Nutzung unterschiedlicher Protokolle mit nur einer Anwendung
  • Einheitliches API für PROFINET IRT, EtherCAT, EtherNet/IP, POWERLINK und Modbus TCP
  • Unterstützung von 1- und 2-Prozessor-Systemen

Verbesserte Leistung

  • Minimale Verzögerung der Ein- und Ausgangsdaten zwischen Bitübertragungsschicht und Anwendung
  • Verarbeitung der Prozessdaten durch DMA-Logik
  • Anleitung zur effizienten Programmierung der Anwendung im Lieferumfang enthalten

Unterstützung der Standard-IT parallel zu Industrial Ethernet

  • Direkte Weiterleitung von IP Packets an die Anwendung
  • Keine Änderung der bestehenden IP-Struktur erforderlich
  • Einfache Integration durch Socket-Schnittstelle
 

Lieferumfang

Qsys-KomponenteUnter "Downloads" verfügbar

Ergänzende Produkte und Dienstleistungen

KEL-AB-010001Altera Cyclone V E FPGA Development Kit und MAX V-Lizenz-CPLD einschließlich 8 Stunden technische Unterstützung
SIA-YY-012501Integrations-Workshop für Implementierung von Feldgeräten auf Basis der Altera-Cyclone FPGA-Familie
SIA-YY-012503Unterstützung bei der Integration per E-Mail bzw. Telefon
TRA-PN-TECHSchulung „PROFINET-Technologie“
TRA-PN-CERTENGSchulung „PROFINET Certified Engineer“

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 Inc.

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