Echtzeit-Ethernet-Anschluss für NI-compactRIO-Systeme
Das compactRIO-System von National Instruments ist ein leistungsfähiges, modular aufgebautes embedded PAC-System zur Integration hochkomplexer Mess-, Regel- und Steuerungssysteme. Das System hat einen Dual-Core-Echtzeitkern, ein programmierbares FPGA sowie ein Multi-Slot-Chassis zur Aufnahme unterschiedlichster I/O-Module aus dem Mess- Regel- und Steuerungsbereich. Die Kunbus compactRIO-Module cRIO PN, cRIO ECAT und cRIO ETH MA für Realtime Ethernet Master und Slave erweitern den Einsatzbereich von compactRIO-Systemen signifikant. Der Anwender kann ab sofort eine Vielzahl von verfügbaren Feldgeräten nutzen oder ein compactRIO-System problemlos in ein beliebiges Automatisierungsnetzwerk integrieren.
Das compactRIO-System von National Instruments ist ein robustes und kompaktes embedded PAC-System und ermöglicht die Implementierung von komplexen Mess-, Regel,- und Analysesystemen. Die zu Verfügung stehenden compactRIO-Hardware-Kompenten ermöglichen eine hochpräzise digitale und analoge Datenerfassung im Hochgeschwindigkeitsbereich sowie deren rechenintensive Auswertung in Echtzeit. Ermöglicht wird dies durch die compactRIO-Kopfstation mit einem Realtime Dual-Core-Prozessor-System in Verbindung mit einem nachgeschalteten FPGA und einem Plug-In-Chassis zur Aufnahme unterschiedlichster Peripheriemodule zur Datenerfassung und zur Steuerung/Regelung. Die Programmierung des compactRIO-Systems erfolgt mit der grafischen Programmier-Software Labview von National Instruments. Mit Labview können sowohl Echtzeitapplikationen für die Kopfstation wie direkte FPGA-basierte Applikationen implementiert werden. Im Industrieumfeld kommt das compactRIO-System überall da zum Einsatz, wo komplexe und rechenintensive Mess- und Prüfverfahren in Echtzeit benötigt werden, die mit herkömmlicher SPS-Technik nicht zu realisieren sind. Dies erstreckt sich über die Implementierung von Testsystemen jeglicher Art wie Stand-Alone-Teststände oder in Anlagen integrierte End-of-Line-Testsysteme. Durch das kompakte Hutschienenformat lässt sich ein compactRIO-System problemlos in jedem Schaltschrank installieren. Durch den so vielfältigen Einsatz im industriellen Umfeld benötigt ein compactRIO-System oft einen Anschluss an die etablierten Echtzeit-Ethernet-Feldbussysteme wie Profinet IO oder Ethercat. Hier bietet ein standard compactRIO-System derzeit nur sehr eingeschränkte Möglichkeiten. Mit den cRIO Echtzeit-Ethernet-Modulen von Kunbus wird diese Lücke effizient geschlossen und der Anwendungsbereich für compactRIO-Systeme wird signifikant erweitert. Die Kunbus cRIO-Modulfamilie unterstützt Profinet RT Controller, Profinet IRT Device sowie Ethercat Master und Slave. Mit den Kunbus cRIO-Realtime-Ethernet-Mastermodulen für Profinet IO und Ethercat stehen den compactRIO-Anwendern jetzt eine Vielzahl unterschiedlichster Feldgeräte wie Remote-IO-Systeme oder intelligente Antriebe direkt zur Verfügung, z.B. für die komplette Steuerung eines Stand-Alone-Prüfstandes, wodurch der Einsatz einer zusätzlichen SPS überflüssig wird. Mit den Kunbus cRIO-Realtime-Ethernet-Slavemodulen für Profinet IO und Ethercat lässt sich ein compactRIO-System direkt in ein Anlagennetzwerk integrieren und kann so einerseits zentral gesteuert werden und andererseits jegliche Messergebnisse in Echtzeit der überlagerten SPS zur Verfügung stellen.
Robuste Hardware
Die Kunbus cRIO Realtime Ethernet-Module erfüllen erhöhte Anforderungen an die Umweltbedingungen. Der Temperaturbereich für cRIO-Module beträgt -40 bis +70°C bei einer max. zulässigen Verlustleitung von 1,5W. Hierdurch wird die gegenseitige Beeinflussung von Modulen aufgrund einer zu hohen Wärmeabstrahlung grundsätzlich verhindert, was besonders in Verbindung mit hochempfindlichen analogen Messmodulen ein absolutes Muss ist. Die Kunbus cRIO-Module integrieren eine vom Chassis potentialgetrennte externe Spannungsversorgung mit nominal 24VDC und einem Eingangsspannungsbereich von 18 bis 30V DC. Zusätzlich sind die Module spannungsfest im Bereich von -30 bis +30V DC, was die Ausfallrate z.B. bei falschem Anschluss an die Spannungsversorgung signifikant reduziert. Weiterhin sind die integrierten Ethernet-Schnittstellen durch den Einsatz spezieller Übertrager ebenfalls für eine hohe Spannungsfestigkeit ausgelegt, was die Betriebsicherheit in rauhen Umgebungen wesentlich verbessert. Folgende Kunbus cRIO Echzeit-Ethernet-Module stehen zur Verfügung beziehungsweise befinden sich in Entwicklung:
cRIO Ethercat-Slave-Modul
- • Max. zyklischen I/O-Daten bis jeweils 1.024Bytes
- • Minimale Zykluszeit: 100µS
- • Betrieb im Free Run oder Sync Mode
- • Definition der PDO-Konfiguration
- • Bearbeitung von benutzerspezifischen spezifischen SDOs
