netField-Chip-Set bildet die Grundlage

Hilscher bietet Edge-Connectivity direkt in der Feldebene

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Der zentrale Anwendungsfall für Hilschers Lösungsplattform von „ganz unten“ nach „ganz oben“ besteht darin, Sensordaten über IP67-IO-Link-Master-Devices genau dort zu generieren und aggregieren, wo die Sensoren tatsächlich sind. Diese werden mit Metadaten angereichert, die für die sinnvolle Weiterverwendung in einer beliebigen IT- oder Cloud-Plattform vonnöten sind.

Inhaltsverzeichnis

1. Zusätzlicher Netzwerkcontroller, um Edge-Connectivity in IO-Link-Master-Device zu bringen
2. Device und Application Container Management für Industrie 4.0
3. Sichere Cloud-Kommunikation für Feldgeräte
4. Multiprotokoll-PC-Karten
5. Zielplattform für Linux-Applikationen

Die Grundlage für den netField-IO-Link-Master bildet ein Chip- Set, bestehend aus dem Netzwerk Controller netX 90 mit zwei Cortex-M4-Kernen in enger Verzahnung mit dem smarten IO-Link-Transceiver netIOL. Die Geräte werden dadurch besonders kompakt und zeichnen sich durch ihren hohen Integrationsgrad aus. Eine achtkanalige IO-Link-Masterbaugruppe Class A lässt sich so beispielsweise mit einem zusätzlichen digitalen Eingang in nur einem 30 mm breiten Gehäuse mit einseitiger Leiterkartenbestückung realisieren.

Zusätzlicher Netzwerkcontroller, um Edge-Connectivity in IO-Link-Master-Device zu bringen

Um Edge-Connectivity in ein IO-Link-Master-Device zu bringen wird ein zusätzlicher Netzwerk Controller – netX 4000 – eingesetzt. Wie auch der netX 90 verfügt er über zwei Rechenkerne. Einerseits zum schnellen Einlesen und Filtern von Echtzeitdaten aus der Ethernet Kommunikation, andererseits, um ein gehärtetes Linux mit der Edge-Software laufen zu lassen.

Funktional arbeiten IO-Link-Master und Edge Gateway dabei völlig unabhängig voneinander, bieten aber bei kombiniertem Einsatz weitere Kostenvorteile und vereinfachen die I4.0 Integration für den OEM als auch für den Anlagenbetreiber. Optional kann durch Tausch des IO-Link-Master-Device gegen die kompatible, integrierte Gateway-Lösung nachgerüstet werden.

Über eine einheitliche OPC-UA-Schnittstelle werden die gesammelten und gefilterten Geräte- und Prozessdaten für Cloudapplikationen zur Verfügung gestellt. Je nach Konfiguration können Geräte- und Prozessdaten bereits in den Edge Gateways aufgeteilt und an unterschiedliche Zielsysteme gerichtet werden. Diese Datensouveränität vergrößert u.a. die Vertrauensbasis des Anlagenbetreibers, der seine Prozessdaten eventuell komplett privat halten möchte.

Device und Application Container Management für Industrie 4.0

Zum letztendlich durchgängigen System wird netField im Zusammenspiel mit dem netField Edge Portal – ein cloudbasiertes Single-Point-Management-System für alle Devices, die an netField angebunden sind. Das Edge Portal unterstützt dabei alle infrastrukturrelevanten Funktionalitäten rund um Field Connectivity, Device Management und Datenrouting aus dem Shop Floor. Darüber hinaus kann das Portal durch eigene Software-Funktionalitäten erweitert werden. Jedes einzelne Edge Gateway kann dabei individuell mit spezifischen Software-Funktionalitäten ausgestattet werden. Somit können unterschiedliche Anwendungsfälle aus einer einzelnen Plattform unterstützt werden.

Die Plattform ermöglicht es also Sensor- und Aktorherstellern, mit einem überschaubaren Aufwand und einem klar definiertem Time-to-Market eigene Komponenten in eine Industrie-4.0-gerechte Systemlösung zu überführen. Aufbauend auf dieser Basistechnologie können sich Hersteller wieder auf ihre Kernkompetenzen konzentrieren und sind trotzdem fester Bestandteil der Industrie 4.0. Die eingesetzte Chiptechnologie garantiert außerdem eine lange Lieferverfügbarkeit. TSN OPC UA ist bereits heute berücksichtigt. Die Umsetzung oder Integration in das System erfolgt in diesem Fall, sobald die Spezifikation stabil und umfänglich standardisiert ist.

Sichere Cloud-Kommunikation für Feldgeräte

netRapid 90 ist eine komplette netX90 basierte Kommunikationsanschaltung im kompakten Briefmarkenformat. Mit einer kompakten Größe von 15×32 mm und reduzierter Verlustleistung, ist er optimiert für kleine, kompakte Feldgeräte. Für die Feldanbindung unterstützt der halfsize netRapid alle Industriellen Ethernet und Feldbus Standards als Slave. Zusätzlich bietet er für die Cloud-Kommunikation einen integrierten OPC UA Server und MQTT Client. Mit seinen integrierten Security Funktionen und seinem CryptoCore ist netRAPID 90 bestens gerüstet für die Sicherheitsanforderungen in IIoT Anwendungen, wie Secure Boot und Transport Layer Security (TLS).

Neben anspruchsvollen Kommunikationsaufgaben kann der halfsize netRapid zusätzlich auch um eine Kundenapplikation erweitert werden. Dabei werden die Kommunikations- und Applikationsaufgaben durch zwei ARM Cortex-M4 Prozessorkerne im netX90 strikt voneinander getrennt. Als „fertig lötbare“ Kommunikationslösung, ermöglicht netRapid 90 ein schnelles und risikofreies Prototyping sowie eine automatisierte SMD-Serienfertigung ihres embedded Designs.

Multiprotokoll-PC-Karten

Hilscher stellt die kleinsten Multiprotokoll PC-Karten auf dem Automatisierungsmarkt in den Formfaktoren M.2 und mini PCI Express halfsize vor. In einer Größe von 22x30mm bzw. 30×26,8mm sind die Karten für kleine und kompakte Systeme optimiert. Durch einen Betriebstemperaturbereich von bis zu 70°C ohne Kühlkörper, lassen sich die Karten optimal für Anwendungen im erweiterten Temperaturbereich wie Vision-Systemen, mobilen Geräten oder embedded PCs einsetzen.

Dank netX Technologie lassen sich durch exakt eine Hardware alle Real-Time Ethernet und Feldbus Protokolle realisieren. Beide Karten fügen sich nahtlos in die cifX-PC-Karten Familie ein. Dank Hilschers Plattformstrategie setzen dabei alle PC-Karten auf derselben Applikationsschnittstelle auf und ermöglichen somit die Nutzung eines gemeinsamen Treibers und Tools – für alle Formfaktoren und Netzwerke. Mit mehr als acht unterschiedlichen Gerätetreibern für alle gängigen Formfaktoren und führenden industriellen Netzwerkprotokolle als Master und Slave bietet cifX immer die richtige Lösung für Ihre spezifische Applikation.

Zielplattform für Linux-Applikationen

Das System-on-Module (SoM) von Hilscher kombiniert Linux-Applikationen, Real-Time Ethernet und IoT Kommunikation in einem einzigen Design. Es ist das erste auf dem Markt erhältliche SoM mit 2 x Gigabit Ethernet und bis zu 4 Kommunikationskanälen für Real-Time Ethernet und Feldbus als Master oder Slave. Als Ready-To-Use netX4000 Design trennt das netDIMM strikt die Applikations- von den Kommunikationsaufgaben. So verfügt das netDIMM 4000 über eine Dual-Core ARM Cortex-A9 für die Kundenapplikation und einen ARM Cortex-R7 für anspruchsvolle Kommunikationsaufgaben. ge

www.hilscher.com

Weitere Informationen über die netX-Technologie

http://hier.pro/m6G2c

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