Altera, Exor und 3S
Automatisierung auf Chip-Level
Altera, Exor und 3S verkünden auf der SPS IPC Drives eine Kooperation. Die drei Unternehmen bringen jetzt auf einem System on Module Visualisierung, SPS-Programmierung und Fernwartung zusammen.
Systems on Module (SOM) sind heutzutage in den unterschiedlichsten Applikationen verbreitet. Die Module stellen oft komplette Embedded-Rechner dar und haben einen Mikroprozessor inklusive Flash, DDR-Speicher, I/Os und allerlei Peripherie mit an Bord. Einziger Unterschied zu Single-Board-Computern ist, dass sie meist keine Standard-Anschlüsse für I/O-Peripherie haben, um diese direkt auf dem Board anschließen zu können. So müssen die Module üblicherweise auf einem Carrier-Board montiert werden, das eine Verbindung zu gängigen Schnittstellen bereitstellt.
Beim Blick auf die Industrie-Automatisierung fällt auf: SOM haben durchaus interessante Eigenschaften für dieses Anwendungsfeld, doch werden sie bis dato weder bei den speicherprogrammierbaren Steuerungen (SPSen) noch für andere Controller-Funktionen häufig genutzt. Industriell eingesetzte Controller oder auch HMI-Lösungen beruhen überwiegend auf proprietären Single-Board-Computern. Die Hauptgründe dafür sind die relativ hohen Kosten für SOM und die Zuverlässigkeit der Kontakte bis hin zur Schwierigkeit, die Ressourcen für die unterschiedlichen Automatisierungs-Funktionen vorzuhalten.
Es ist nun nicht so, dass das Thema SOM für Exor neu wäre: Bereits im August 2004 stellte das Unternehmen unter dem Namen »Ultimodul« erste SOM-Komponenten vor. Kern dieser Strategie war die Verwendung der SOM-Module in eigenen Projekten der kundenspezifischen Wägetechnik, der Messtechnik fürs Smart Grid beziehungsweise der Entwicklung von Systemlösungen für die Marine.
Bisher waren aber die meisten Anwendungen von SOM bei Exor proprietäre Lösungen. Mit der Einführung des »Micro SOM« geht das Unternehmen jetzt neue Wege: Mit Unterstützung des Codesys-Herstellers 3S Smart Software Solutions integrierte Exor alle von Codesys verfügbaren Applikationen wie IEC 61131, die Motion-Funktionen und sogar die Target Visu. So können Anwender nun auf ein Hardware-Modul zurückgreifen, das die volle Codesys-Welt (auf OSADL-Linux-Basis) bereithält, sich aber dennoch als Embedded-Lösung präsentiert.
Neben den Codesys-Funktionen bietet das SOM weitere Funktionen, die dem Anwender seine Time to Market verkürzen: Als erstes ist hier das Web-SCADA »jMobile« zu nennen. »jMobile« ist die Konfigurations-Software, die Exor auch für die Erstellung der GUI-Projekte seiner Panel-Serie »eTOP500« verwendet. Neben der umfangreichen Grafik-Bibliothek und typischen SCADA-Funktionen wie Rezepturen, Eventhandling, Alarming, Verwaltung der Zugangsberechtigung, Trending und Audit-Trail ermöglicht das System, alles auf HTML-5-Basis zu konfigurieren. Somit ist das Modul auch für die Generation iPhone und iPad gewappnet. »jMobile« ist schon seit drei Jahren markterprobt und somit ein ausgereiftes Visualisierungs-Tool mit über 150 Kommunikationstreibern. Echtzeit-Protokolle auf Ethernet-Basis wie EtherCAT oder EtherNet/IP sind mit im Portfolio.
Aus den eigenen Bedürfnissen heraus integrierte Exor zusätzlich eine komplette Fernwartungs-Lösung, die einerseits das Daten-Handling in einer Cloud gewährleistet, andererseits aber auch einen VPN-Client umfasst. Damit wird Exor nun auch zum Service-Provider in Sachen Fernwartung, was der Kunde als Dienstleistung annehmen, aber bei Bedarf auch selbst anbieten oder seinem Kunden überlassen kann.
Die weiteren Software-Bausteine im FPGA - Video-, Touch- und Grafik-Controller, Kommunikation via EtherCAT oder CANopen - erlauben dem Anwender, das Modul in die unterschiedlichsten Anwendungen zu integrieren, ohne dass er sich um deren Basisfunktionen bemühen muss.
Welche Rolle spielt nun Altera bei dieser Kooperation? Es ist das erste Mal, dass Altera außer einem FPGA auch einen Chip anbietet, der eine ARM-Cortex-A9-CPU (Dualcore) enthält. Hintergrund ist, dass sich Altera dadurch neue Anwendungen im SPS- und Motion-Bereich verspricht. Das Joint Venture eröffnet Altera also die Chance, seinen Kunden eine ganz neue Klasse von Produkten anzubieten. Anstatt wie bisher nur Hardware zu verkaufen, hat Altera nun eine Systemlösung im Portfolio, die weit über das hinausgeht, was vergleichbare SOM-Lösungen von Wettbewerbern heute leisten: Durch die Integration der ARM-Cortex-A9-Variante ist Altera in die »High-Performance-Klasse« eingedrungen. Die Dualcore-CPU bietet die Möglichkeit, Anwendungen wie HMI, SPS und Motion so zu implementieren, dass zu 100 Prozent deterministische Steuerungsaufgaben und Bewegungskoordination realisierbar sind.
Für Altera war Exor bezüglich des Joint Ventures Partner der Wahl, weil bei Exor eine breite Kompetenz vorliegt - vom FPGA über das Thema Echtzeit-Linux bis hin zur Endanwender-Projektierung. Somit war gesichert, dass ein Partner vorhanden ist, der beide Themen - Soft- und Hardware - im Griff hat.
Dass es Altera mit der Automatisierungstechnik Ernst ist, zeigt sich auch darin, dass das Unternehmen auf der SPS IPC Drives die Lösung mit einer Demo-Applikation vorstellen wird. Exor dagegen wird die neuen »eTOP500«-Glass-Touchpanels auf Basis der »Micro-SOM« präsentieren. In Ergänzung werden aber auch ein momentan noch geheimes HMI-Konzept, ein schnelles Browser-Panel für Codesys Webvisu auf »Micro-SOM«-Basis sowie eine Positioniersteuerung zu sehen sein.
- Automatisierung auf Chip-Level
- Altera-SoC als Hardware-Basis des Micro-SOM
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