Klaus Weyer
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k.weyer@sercos.de
Controller und Kommunikationsmodule
Es steht eine große Bandbreite von verschiedenen Hardware-Optionen zur Verfügung (siehe Bild unten). Neben FPGA-Bausteinen sind auch ASICs und Mikroprozessoren mit integrierter Sercos Funktionalität verfügbar.
Slave-seitig wird immer eine spezifische Hardware eingesetzt, die die schnelle Telegrammverarbeitung, die Synchronisierung, die Topologieumschaltung, die direkte Ankopplung von beliebigen Ethernet-Teilnehmern, sowie das Hot Plugging und den direkten Querverkehr übernehmen.
Master-seitig kann entweder eine spezifische Hardware (sogenannter Hard-Master) oder alternativ ein Standard-Ethernet-Controller (sogenannter Soft-Master) eingesetzt werden.
FPGA-Bausteine für Sercos III werden von den Herstellern Altera, Lattice und Xilinx in verschiedenen Ausführungen angeboten. Die FPGA-Bausteine werden entweder als reine Sercos-III-Kommunikations-Controller oder als universelle SoPC-Lösungen mit integrierter Sercos-III-Logik eingesetzt.
Der IP Core für die FPGA-Bausteine kann von Sercos International als Netzliste oder Bitstrom lizenziert werden. Es stehen verschiedene Lizenzmodelle zur Verfügung (Einmalzahlung oder Runtime-Lizenz). Mitgliedsfirmen von Sercos International, Sercos North America oder Sercos Asia erhalten eine Ermäßigung. Interessierte Hersteller erhalten eine Preisliste und den abzuschließenden Lizenzvertrag auf Anfrage. Auch die Lizenzierung des IP Core Source-Codes z.B. für die Realisierung eines Asics ist möglich. Hier wird abhängig von der Ausrichtung des Projekts eine angemessene Lizenz vereinbart. Die Pflege und der technische Support erfolgt über die Firma Automata.
Eine Sonderrolle fällt dem EasySlave zu. Für einfache E/A-Peripherie wie z. B. Drehgeber, Messtaster oder Ventilinseln kann der FPGA-basierte EasySlave verwendet werden. Bei dieser Realisierung handelt es sich um eine Single-Chip-Implementierung, die ohne zusätzliche CPU auskommt und mit einem minimalen Entwicklungs- und Integrationsaufwand in Slave-Geräte integriert werden kann. Die Pflege und der technische Support zum EasySlave erfolgt über das Steinbeis Transferzentrum in Esslingen.
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Neben den FPGA-basierten Controllern bieten verschiedene Hersteller ASIC- und Prozessorlösungen mit unterschiedlichem Funktions- und Leistungsumfang an. Einige Controller sind reine Kommunikationscontroller, die lediglich die hardwarenahen Sercos Funktionen beinhalten. Andere Controller können neben den hardwarenahen Sercos Funktionen auch weitere Schnittstellen und Anwenderlogik umfassen.
Gerätehersteller können die Sercos Controller selbst in eigene Hardware integrieren oder alternativ vorgefertigte Designs oder Kommunikationsmodule verwenden. Die erste Option bedarf größerer Entwicklungsaufwände bei gleichzeitig optimierten Herstellkosten. Die letzte Option reduziert die Entwicklungszeit erheblich, allerdings zu Lasten höherer Herstellkosten.
Standard-PCs können mit fertig konfektionierten Erweiterungskarten ausgestattet werden. Es stehen sowohl aktive Boards mit eigener CPU als auch passive Boards ohne CPU zur Verfügung. Der Anschluss der Karten erfolgt über PC-Busse wie z. B. PCI. Bei Realisierung eines Soft-Masters kann der „onboard“ Ethernet-Contoller genutzt werden.
Diverse Hersteller bieten Evaluierungs- bzw. Starterkits inklusive Beispielcode an, die einen einfachen Einstieg in die Entwicklung von Sercos Schnittstellen ermöglicht.