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POWERLINK – Technische Umsetzung

Grundsätzlich lässt sich POWERLINK in jedes Standard-Embedded-Ethernet-Design integrieren, völlig unabhängig davon, welche Prozessorarchitektur gewählt wurde. Dabei kann POWERLINK entweder als reine Softwarelösung oder mit Hardwareunterstützung zum Einsatz kommen. Bei einer reinen Softwarelösung wird POWERLINK direkt auf dem Applikationsprozessor integriert und zur Busanbindung ein Standard-Ethernetcontroller verwendet. Wird für sehr anspruchsvolle Anforderungen beschleunigende Hardware benötigt, bieten verschiedene Hersteller vielfältige Möglichkeiten, mit der sich maßgeschneiderte Lösungen realisieren lassen und die keine proprietäre Technologie wie zum Beispiel ASICs voraussetzen.

POWERLINK-Master

Lösungen für den POWERLINK-Master

Lösungen für den POWERLINK-Master

POWERLINK lässt sich ohne Hardwareunterstützung auf beliebigen Betriebssystemen, wie z. B. auf Windows, Linux oder VxWorks, mit einem Standard-Onboard-Ethernetcontroller nutzen. Die erzielbaren Leistungsdaten von Jitter und Zykluszeit hängen von der Performance der CPU und der optimalen Abstimmung des Betriebssystems auf die CPU ab. Typische Werte, die dabei erreicht werden können, sind Zykluszeiten von 500 μs und ein Jitter von 30 μs. Alternativ wird POWERLINK vorimplementiert auf einer PCI-Einsteckkarte in das System integriert. Dann übernimmt ein Co-Prozessor die Abwicklung des Protokollstacks und spart Ressourcen beim Hauptprozessor. Auf diese Weise können Zykluszeiten von 100 μs bei einer Genauigkeit von 0,1 μs erreicht werden.

POWERLINK-Slave

Lösungen für den POWERLINK-Slave

Lösungen für den POWERLINK-Slave

Genauso bietet sich für die Slaves die Alternative, entweder den POWERLINK-Stack auf dem Applikationsprozessor zu implementieren oder auf dafür ausgelegte Kommunikationshardware zurückzugreifen. Für die POWERLINK-Implementierung beim Slave reicht das Spektrum von betriebsbereiten Evaluationsboards oder Singleboards in Piggyback-Ausführung für die Entwicklung von Prototypen oder Serien mit niedriger Stückzahl bis hin zu optimierten Chip-Lösungen auf FPGA-Basis, die das Protokoll sowie die Anwendungssoftware komplett enthalten. Multi-Protokoll-Lösungen kommen dem Bedürfnis von Komponenten-Herstellern entgegen, eine einheitliche Hardwareplattform zu verwenden, die offen für unterschiedliche Industrial-Ethernet-Lösungen ist und die eine Entscheidung für einen Feldbus erst bei der Auslieferung der Produkte verlangt.