Im Laufe der Zeit haben verschiedene Protokolle in verschiedenen Regionen und Branchen an Popularität gewonnen. So ist beispielsweise PROFINET in Europa weit verbreitet, EtherNet/IP hält in Nordamerika einen bedeutenden Marktanteil und EtherCAT und CC-Link sind in Asien, insbesondere in Japan, beliebt. Um den Erfolg Ihres Geräts auf einem globalen Markt sicherzustellen, muss es in der Lage sein, sich mit mehreren Industrieprotokollen zu verbinden.
HMS Networks führt jedes Jahr eine umfassende Analyse des Marktes für industrielle Netzwerke durch, um die Verteilung der neuen angeschlossenen Knoten nach Typ und Protokoll innerhalb der Fabrikautomation abzuschätzen.
Die Unterstützung mehrerer Protokolle erfordert jedoch ein tiefes Verständnis sowohl der Hardware- als auch der Softwarearchitekturen. Diese sind von Natur aus komplex und für jedes Protokoll unterschiedlich, obwohl sie auf den ersten Blick üblich erscheinen.
Anybus CompactCom begegnet diesen Herausforderungen mit einer umfassenden Kommunikationslösung. Im Gegensatz zu den meisten Alternativen integriert es sowohl Hardware als auch Software in einem einzigen Modul.
1. Komplettes Kommunikationsmodul: Anybus CompactCom unterstützt alle wichtigen Industrie- und Cloud-Protokolle. Mit nur einem einzigen Entwicklungszyklus können Sie Ihre Produkte problemlos mit allen von Ihnen gewählten Protokollen verbinden.
2. Wartung über den gesamten Lebenszyklus: HMS wartet sowohl Hardware als auch Software während des gesamten Lebenszyklus des Produkts, einschließlich regelmäßiger Aktualisierungen der Netzwerkspezifikationen.
3. Erhältlich in drei Formfaktoren:
4. Vorzertifizierung für einfache Integration: Vereinfachung des Übergangs zur vollständigen Zertifizierung und Sicherstellung der Einhaltung von Industriestandards.
5. Flexible Hardware-Schnittstelle: Unterstützt parallele, SPI- und serielle Kommunikation und bietet eine vielseitige Integration mit verschiedenen Host-Mikrocontrollern.
6. Leistungsstarke Software-Schnittstelle: Ein kostenloser und betriebssystemunabhängiger C-Sprachtreiber, der mit Ihrer Anwendungssoftware kompiliert werden kann.
Das Konstruktionsprinzip von Anybus CompactCom ist der Schlüssel zum Verständnis der Konstruktionsvorteile. Anybus CompactCom arbeitet in Automatisierungsgeräten als Kommunikationsknoteneinheit, die das Hostgerät mit einer SPS-Steuerung verbindet und Prozessvariablen und -informationen austauscht. Diese Architektur ist von Bedeutung, da sie die Besonderheiten des Protokollmanagements von der zentralen Anwendungslogik entkoppelt und so eine nahtlose Integration über verschiedene Protokolle hinweg gewährleistet.
Abbildung 1: Anybus CompactCom verbindet den Host und den Master.
Für Hersteller von Automatisierungsgeräten vereinfacht dieser Aufbau die Kommunikation zwischen ihren Mikrocontroller-Anwendungen und den Steuergeräten, sodass sich die Entwickler auf ihre Anwendung konzentrieren können, anstatt sich mit den Feinheiten der einzelnen Kommunikationsprotokolle befassen zu müssen.
Das Herzstück des Anybus CompactCom ist der NP40, ein speziell entwickelter Chip, der programmierbare Hardware und Software kombiniert.
- Mikrocontroller und FPGA: Der FPGA übernimmt die protokollspezifische Logik (z. B. Echtzeitschalter für PROFINET oder Standard-EtherCAT-Schnittstellen), während der Mikrocontroller ein Echtzeitbetriebssystem zur Verwaltung der Protokollstacks ausführt.
- Standard-API: Die mitgelieferte API bietet eine konsistente Softwareschnittstelle zwischen dem NP40 und Ihrem Host-Mikrocontroller, wodurch trotz interner Protokollunterschiede eine nahtlose Softwareschnittstelle gewährleistet wird.
Abbildung 2: Anybus CompactCom bietet programmierbare Hard- und Software.
Anybus CompactCom bietet Hardware- und Anwendungsschnittstellen, die auf Ihre Anforderungen zugeschnitten werden können. Wichtige Komponenten und Überlegungen:
1. Daten-Modi:
- Parallel: Verwendet 8 oder 16 Bit parallel für den Hochgeschwindigkeits-Datenaustausch.
- SPI (Serial Peripheral Interface): Ein schneller Datenaustausch mit bis zu 20 MHz, der komplexe Designs vereinfacht.
- Seriell: Langsamere Datenrate, Unterstützung für Legacy-Systeme.
2. Flusssteuerung und Reset:
- Reset-Leitung: Wird mit einem Ausgangsport des Mikrocontrollers verbunden, sodass der NP40 über die Software zurückgesetzt werden kann.
- Interrupt-Leitung: Programmablauf für bestimmte Ereignisse umschalten.
3. Hardware-Erkennung und -Identifizierung:
- Die Anwendung kann testen, ob und um welches Modell es sich bei einem Anybus CompactCom-Modul handelt, und so den Startvorgang steuern.
4. Stromversorgung:
- Für den Betrieb ist eine 3,3-V-Stromversorgung erforderlich.
Abbildung 3: Die Hardware- und Anwendungsschnittstelle des Anybus CompactCom.
Die API von Anybus CompactCom wird von der Softwareschnittstelle gesteuert und bietet verschiedene Optionen, die auf Ihre Bedürfnisse zugeschnitten werden können. Wichtige Komponenten und Überlegungen:
- Verwaltung von Variablen:
- Anwendungsdateninstanzen (ADIs): Definieren Sie Netzwerkvariablen (ADIs) in Ihrer Software, indem Sie Namen, Datentypen, Elementanzahl und Wertebereiche angeben. Verwendet Zeiger für ein nahtloses Datenmanagement zwischen Anybus CompactCom und Ihrer Anwendung. Kann statisch oder dynamisch implementiert werden.
- Azyklisches und Echtzeit-Datenhandling: Verwalten Sie azyklische Anfragen (nicht zeitkritisch) und Echtzeit-Datenaustausch effizient über die bereitgestellten Software-Schichten.
- Netzwerkadministration:
- Netzwerkobjekte: Richten Sie netzwerkspezifische Verwaltungsaufgaben ein, z. B. Lieferanten-IDs, um einen reibungslosen Betrieb über verschiedene Protokolle hinweg sicherzustellen.
- Funktionsaufrufe:
- Bleiben Sie am Leben und unterbrechen Sie; Grundlegende Aufrufe zur Erleichterung des Betriebs der Schnittstellensoftware.
- Zusätzliche Funktionalitäten:
- Ethernet-Goodies: Aufrufe und Objekte zur Verwaltung des Webservers, des E-Mail-Versands, des FTP-Austauschs, JSON und vielem mehr.
Darüber hinaus bietet HMS mit Anybus CompactCom IIoT Secure eine Variante an, die die sichere Kommunikation mit IIoT-Anwendungen über das Datenaustauschverfahren OPC UA oder MQTT ermöglicht. Um eine sichere Kommunikation zu gewährleisten, umfasst Anybus CompactCom IIoT Secure Folgendes:
1. Zertifikatsverwaltung: Stellt sicher, dass die gesamte Kommunikation authentifiziert und sicher ist.
2. Verschlüsselung: Schützt Daten während der Übertragung, um unbefugten Zugriff zu verhindern.
3. Sicheres Gerät: Garantiert, dass das Gerät selbst vor Manipulationen und Cyberbedrohungen geschützt ist.
4. Secure Boot: Stellt sicher, dass auf dem Gerät nur authentische Software ausgeführt wird, um vor bösartigem Code zu schützen.
Bei der Integration der Software können Sie festlegen, welche Variablen mit der lokalen Steuerung ausgetauscht werden müssen und welche an die digitalen Anwendungen gesendet werden. Einmal konfiguriert, sorgt das Anybus CompactCom für einen nahtlosen und sicheren Datenaustausch.
Anybus CompactCom zeichnet sich durch eine umfassende Lösung für die embedded industrielle Kommunikation aus, die eine beispiellose Flexibilität und einfache Integration bietet. Durch die Kombination robuster Hardware mit ausgefeilter Softwareunterstützung eliminiert es die Komplexität und die versteckten Kosten, die mit der Entwicklung mehrerer Protokolle verbunden sind, und ist damit die ideale Wahl für Hersteller, die auf einem globalen Markt wettbewerbsfähig bleiben wollen.
Weitere Informationen zu Anybus CompactCom finden Sie auf unserer Lösungsseite:
