Die Einsatzkriterien

Linux fürs Feld

Open-Source-Software wie Linux wird zunehmend auch von der Automatisierungsindustrie und im Maschinenbau eingesetzt. Das Lizenzmodell von Open- Source-Software erfordert es jedoch, den Quellcode eigener Weiterentwicklungen offen zu legen. Verständlicherweise fragen sich Entwicklungsleiter vieler Firmen, warum gerade sie diese Entwicklungsarbeiten finanzieren sollen. Viel gerechter wäre es doch, die Kosten auf alle an der Weiterentwicklung interessierten Firmen zu verteilen. Aus dieser Überlegung heraus wurde das Open Source Automation Development Lab (OSADL) im Sommer 2006 gegründet. Das Geschäftsmodell basiert darauf, die Beitragszahlungen der Mitglieder für Entwicklungsaufträge im Interesse der Mitglieder zu vergeben und diese Softwareprodukte als Open-Source verfügbar zu machen. Aktuelle Projekte sind:

• Echtzeit-Erweiterungen des Linux-Kernels, Tools, Tests, Zertifizierungen;
• Entwicklung von Treibern für die Automatisierung, zum Beispiel Echtzeit-Ethernet;
• Industrielles I/O-Framework zur Hersteller-neutralen Anbindung von Automatisierungs-Komponenten;
• Treiberintegration in den Mainline- Kernel
• sowie Migrations-Tools.

Nähere Informationen: www.osadl.org

Die Linux-Hardware

Kompakte, Linux-basierende Steuerungen, gibt es in vielen Ausführungen. Aber nicht alle genügen den Anforderungen der industriellen Automation. Nur bedingt geeignet sind CPU-Boards – die klassischen Embedded-Lösungen. Aber auch ein eigenes Gehäuse garantiert noch keine Industrietauglichkeit. Industrie-gerechte Montagemöglichkeiten, Temperaturbereich, EMV-Eigenschaften und mechanische Belastbarkeit müssen ebenso gegeben sein wie eine flexibel zu gestaltende Einund Ausgangsebene. Eine solche Lösung bietet Wago mit einem Linux- Controller und einem Industrie-PC, die beide Teil des Wago-I/OSystems 750 sind. Das System besteht aus feldbus-unabhängigen Ein- und Ausgangsklemmen, Feldbus-Kopplern oder den programmierbaren Controllern. Wird statt eines Feldbus-Kopplers der Linux- Controller eingesetzt, entsteht eine modulare Steuerung. Der Controller wird mit einem µClinux-Betriebssystem (Release 2.6) ausgeliefert, dessen viele Userspace-Applikationen den Ausgangspunkt für die Entwicklung eigener Applikationen bieten. Für den Zugriff auf die Prozessabbilder aus den Userspace-Applikationen stellt der Controller eine API (Application Programming Interface) zur Verfügung. Und über die CGI-Schnittstelle (Common-Gateway-Interface) des Web-Servers lassen sich leistungsfähige Web-Applikationen mit umfassendem Zugriff auf die Prozessdaten erstellen.

Das Herz des Controllers bildet ein 32-Bit-Prozessor mit einer Taktfrequenz von 44 MHz. Der Speicherausbau setzt sich aus 16 MByte RAM, 32 kByte NOVRAM und einem 4 MByte großem Flash-Speicher zusammen, der ein 2,5 MByte großes JFFS2-Dateisystem enthält. Eine integrierte Echtzeituhr (RTC) rundet das Leistungsspektrum ab. Ausgeliefert wird der Controller mit einem Basis-Image, das den schnellen Einstieg über die Linux-Konsole erlaubt, die sowohl über Ethernet als auch über die serielle Schnittstelle zur Verfügung steht. Das Basis-Image ist Teil des Bord-Support- Package (BSP) für den Linux-Controller. Im BSP enthalten ist der Quellcode für den Linux-Kernel, die ARM-11-Toolchain für x86-Systeme sowie eine Vielzahl von Userspace-Applikationen. Der Industrie-PC als zweite Linux-Plattform verfügt über einen X86-kompatiblen Prozessor, 128 kByte nicht-flüchtigen Speicher (SRAM) sowie 128 MByte RAM. Als Schnittstellen stehen ein DVI-Interface, 2× USB, 2× Ethernet, RS232- und CF-Interface sowie optionale Feldbus-Anschaltungen für Profibus und CAN zur Verfügung. Das zugehörige BSP enthält unter anderem den Quellcode und die Tool-Chain für den Linux-Kernel 2.4 mit RTAI (Real Time Application Interface).

Seit 2004 sind bereits mehrere Tausend Controller und IPC-Lösungen mit den Linux-Distributionen von Wago im Einsatz, davon rund 85 % als Controller-Lösung, die sich ausschließlich über die IEC61131-Plattform CoDeSys programmieren lassen. 15 % entfallen auf die freiprogrammierbaren Varianten. Während die Controller- Lösungen in größeren Stückzahlen als klassische Steuerungsrechner Verwendung finden, nutzen Systemintegratoren die in C programmierbare Lösung.

Nähere Informationen:

www.kernel.org
www.uclinux.org
www.osadl.org
www.oreilly.de/online-books

Jürgen Gorka ist Produktmanager bei Wago Kontakttechnik in Minden.

1. Die Einsatzkriterien
2. Linux fürs Feld
3. Investitionssicherheit und Verfügbarkeit