Innovasic
Ein Switch-IC für alle Ethernet-Protokolle
Der Industrial-Ethernet-Switch-IC »fido5000« ist laut Hersteller Innovasic der erste, der alle gängigen Industrial-Ethernet-Protokolle unterstützt. Tom Weingartner, Vice President Marketing von Innovasic, erläutert die Besonderheiten des Bausteins und den Nutzen, den er Anwendern bringt.
Markt&Technik: Was ist das Besondere am »fido5000«?
Tom Weingartner: Der Baustein unterscheidet sich von anderen Switch-ICs dadurch, dass er nicht nur ein bestimmtes Industrial-Ethernet-Protokoll unterstützt, sondern alle im Markt gängigen: derzeit Profinet, Profinet IRT Version 2.3, EtherNet/IP, Modbus TCP, EtherCAT, Sercos und Powerlink. Er ist also der einzige Multiprotokoll-Industrial-Ethernet-Switch mit zwei Ports. Es gibt zwar schon mehrere Netzwerk-Controller, die alle Protokolle unterstützen, aber »fido5000« ist der erste reine Switch-Baustein, der dies kann. Auf zwei Ports beschränkt er sich deshalb, weil Geräte mit zwei Ports in der Industrie heute Standard sind. Damit lassen sich die populären Topologien »Line« und »Ring« leicht realisieren.
Der »fido5000« ist kein Multiprotokoll-Prozessor, sondern ein Embedded-Switch. Benötigt er zum Funktionieren einen Host-Prozessor?
Ja. Im »fido5000« ist kein Prozessor integriert; der Baustein ist wirklich ein reiner Switch. Er kooperiert aber mit jedem beliebigen Host-Prozessor, der über eine externe Speicher-Schnittstelle verfügt - einschließlich x86, MIPS oder ARM. Natürlich können unsere eigenen Prozessoren ebenfalls die Host-Funktion übernehmen. Wir bieten also komplette Embedded-Subsysteme aus Prozessor und Switch-IC.
Wie sind die diversen Industrial-Ethernet-Protokolle im »fido5000« verankert?
Der Baustein hat ab Werk einen Satz von Treibern implementiert - für jedes unterstützte Protokoll einen speziellen Treiber, geschrieben in C. Jeder Treiber bietet die nötigen Eintrittspunkte für den jeweiligen Protokoll-Stack. Um diesen zu laden und zu initialisieren, muss der Anwender nur die entsprechende Funktion des Treibers aufrufen. Das Schöne daran ist, dass der Anwender für ein neues Protokoll keinen neuen Chip braucht, was sein Design zukunftsfähig macht.
Bekommen Kunden die Protokoll-Stacks direkt bei Innovasic, etwa durch Herunterladen von der Firmen-Website?
Innovasic selbst bietet keine Protokoll-Stacks an, so dass die Stacks vom jeweiligen Hersteller lizenziert werden müssen. Der »fido5000« stellt aber die Treiber kostenlos bereit und unterstützt jeden beliebigen Stack. Technisch ist es möglich, alle denkbaren Stacks für den Switch-IC zu portieren. Wir selbst haben bisher Stacks von Pyramid Solutions und Molex portiert. Sie sehen also: Der Baustein richtet sich an Kunden, die bereits wissen, welches Protokoll und welchen Stack sie anwenden wollen, und dafür nach einer geeigneten Embedded-Switch-Lösung suchen.
Kann der »fido5000« mehrere Protokolle zugleich ablaufen lassen oder immer nur eines?
Der Switch-IC kann zu einem bestimmten Zeitpunkt nur ein Industrial-Ethernet-Protokoll beherbergen. Aber es ist schnell und problemlos möglich, ihn für ein anderes unterstütztes Protokoll zu rekonfigurieren. Im laufenden Betrieb ist dies zwar technisch machbar, aber nicht immer sinnvoll. Gedacht ist die Rekonfigurier-Funktion beispielsweise für Anbieter, die bei der Auslieferung des Geräts noch nicht wissen, mit welchem Protokoll der Endkunde es betreiben will. Der Protokollwechsel ist dann eben nur eine Software-Frage - die Hardware bleibt unverändert.
Apropos Anwendungen: Eignet sich der Baustein nur für Automatisierungsgeräte?
Applikationen über die industrielle Automatisierung hinaus liegen durchaus nahe, etwa im Energiesektor oder in der Automotive-Branche. Obwohl wir heute noch keine Treiber dafür anbieten, ist er auch für IEEE TSN und Vernetzungen mit IEC 61850 vorbereitet.
Der »fido5000« bietet die »PriorityChannel«-Technik, die Innovasic auf der SPS IPC Drives 2011 erstmals für den Kommunikations-Controller »fido1100« vorgestellt hat. Wurde »PriorityChannel« für den »fido5000« modifiziert?
Wir haben die Leistungsfähigkeit des »PriorityChannel«-Verfahrens erhöht, aber die eigentliche Funktion ist dieselbe geblieben. Der »fido5000« ermöglicht jedem beliebigen Host-Prozessor, »PriorityChannel« zu nutzen.
Inwieweit ist der Funktionsumfang des »fido5000« als Embedded-Switch mit dem von Industrial-Ethernet-Switches in Geräteform vergleichbar?
Der funktionelle Unterschied liegt hauptsächlich darin, dass der Switch-IC weniger Ports hat, nämlich nur zwei - plus den Anschluss für den Host-Prozessor mit »PriorityChannel«. Industrial-Ethernet-Switch-Geräte haben eine Vielzahl externer und interner Ports, so dass für sie nur der Box-Formfaktor in Frage kommt. Auch hier gilt der Grundsatz: Für jede Anwendung die passende Lösung - und so ist der »fido5000« eben kein zentraler Datenverkehrs-Knotenpunkt, sondern ein Chip zur Integration in Automatisierungsgeräte. Ansonsten ist der Funktionsumfang durchaus vergleichbar: Wie Switch-Geräte unterstützt der Switch-IC Linien-, Ring- und Stern-Topologien sowie redundante Stern-Topologien.
Inwieweit eignet sich der »fido5000« für künftige Industrie-4.0-Anwendungen?
Er ist dafür prädestiniert, weil er Industrial-Ethernet-Switch-Funktionen direkt in Automatisierungsgeräte einbettet. Embedded-Intelligenz heißt ja das Zauberwort für Industrie 4.0: Der Switch-IC und sein Host-Prozessor bringen als Subsystem genau dies mit.
Welche Vertriebskanäle hat Ihr Unternehmen für den »fido5000« vorgesehen?
Wir werden ihn über Distributoren verkaufen - die Namen der Unternehmen werden wir rechtzeitig bekanntgeben.
SPS IPC Drives: Halle 6, Stand 210
