ERTEC 400 - Технологические компоненты PROFINET

Специализированная микросхема ERTEC 400 (Enhanced Realtime Ethernet Controller) выполняет функции высоко-производительного Ethernet контроллера промышленного назначения. Она оснащена встроенным 32-разрядным микропроцессором и 4-канальным коммутатором Ethernet, поддерживает функции обмена данными между система-
ми автоматизации в реальном масштабе времени, открыта для использования IT технологий.

Простое и компактное подключение к коммутируемым сетям Ethernet со скоростью передачи данных 10/100 Мбит/с.
Отсутствие необходимости использования внешних дополнительных сетевых компонентов.
Встроенный высокопроизводительный RISC процессор ARM 946 для обслуживания коммуникационных задач.
Интерфейс PCI.
Обеспечение защиты передаваемых данных. Обмен данными в реальном масштабе времени.
Поддержка функций резервирования каналов связи.
Наличие специального комплекта разработки, используемого на этапах проектирования новой коммуникационной аппаратуры.

Особенности

Весь спектр необходимых функций для высокопроизводительных систем связи в одной микросхеме.
Высокая степень интеграции, минимальные размеры.
Комплексное управление обменом данными в реальном масштабе времени.
Широкий спектр применений благодаря наличию исчерпывающего набора интерфейсов.
Открытость, совместимость со стандартом IEEE 802.
Работа в промышленных условиях.

Область применения

PROFINET является системным решением для задач автоматизации и характеризуется открытостью, масштабируемостью и высокой производительностью. Он отвечает требованиям задач автоматизации предприятий и приложений управления перемещением. Он поддерживает широкие системные решения, которые выходят далеко за рамки автоматизации отельных машин. В рамках PROFINET удалось впервые объединить инновационную технологию коммутируемых сетей, поддержку специальных требований систем автоматизации к топологии сетей и обмену данными в реальном масштабе времени, неограниченную открытость в области IT технологий.

Базируясь на процедурах передачи данных IEEE 802, ERTEC 400 обеспечивает поддержку обмена данными в реальном масштабе времени с использованием тактовой синхронизации, удачно сочетая механизмы коммутируемых сетей Cut Through" и "Store and Forward". Обеспечивается возможность получения интегрированных решений для автоматизации предприятий и машин, полностью совместимых с действующими коммуникационными стандартами.

Дополнительно ERTEC 400 обеспечивает поддержку коммуникационных механизмов PROFINET. Применение последних достижений полупроводниковой техники позволили сконцентрировать в этой микросхеме поддержку всех функций, необходимых для получения высокопроизводительных коммуникационных решений на основе Industrial Ethernet.

Наличие мощного встроенного микропроцессора ARM 946 обеспечивает необходимую гибкость для учета всех требований конкретной решаемой задачи. ERTEC 400 предназначена для применения в программируемых контроллерах, использующих для повышения производительности коммутируемые сети Fast Ethernet и IT технологии.

Функции обмена данными в реальном масштабе времени, поддерживаемые ERTEC 400, открывают новую главу в разработке систем автоматизации с обеспечением открытости для мира IT технологий и чрезвычайно быстрого обмена данными в реальном масштабе времени и использованием тактовой синхронизации. Это означает, что в рамках PROFINET возможно появление системных решений, устанавливающих новые стандарты.

ERTEC 400 объединяет в себе функции обмена данными в реальном масштабе времени с IT функциями без ущерба для обоих направлений. В изохронном режиме с временем цикла в 1 мс и тактовыми импульсами, следующими с периодом в 1 мкс, обеспечивается возможность согласованного управления позиционированием до 150 осей. При этом 50% полосы пропускания канала связи остаются свободными для использования IT функциями.

При необходимости, обеспечивается возможность использования резервированных каналов связи Industrial Ethernet.

PROFINET коммуникации с ERTEC 400

Дизайн

Внутреннее устройство ERTEC 400

Ethernet

Работа с электрическими и оптическими каналами связи
Дуплексный/полудуплексный режим работы
Автоматическое определение скорости передачи данных и автоматическая настройка на эту скорость
Фильтрация данных
IEEE 802.1p управление трафиком данных
IEEE 802.1q маркировка и идентификация виртуальных сетей
IEEE 1588

Коммутатор

Встроенный 4-канальный коммутатор Industrial Ethernet со скоростью передачи данных 10/100 Мбит/с
Встроенная оперативная (SRAM) память объемом 192 Кбайт для буферного хранения сообщений

RISC процессор ARM 946ES

32-разрядная ARM система: 50, 100, 150 МГц
Встроенный PLL
D-кэш емкостью 4 Кбайт, I-кэш емкостью 8 Кбайт, D-TCM емкостью 4 Кбайт
Отладка через встроенный ICE (JTAG).
Встроенная оперативная память (SRAM) емкостью 8 Кбайт
Аппаратный загрузчик.

Интерфейс шины

Асинхронный 32-разрядный интерфейс
SDRAM интерфейс для подключения внешнего запоминающего устройства емкостью 128 Мбайт
Поддержка выбора кристалла
Интерфейс ведущего устройства локальной шины

PCI

Встроенный PCI интерфейс V2.2
66 МГц
32-разрядный интерфейс ведущего устройства
Питание =5 В
Управление питанием

Ввод-вывод данных процесса

2 независимых последовательных интерфейса
Интерфейс ведущего устройства SPI
Функции таймера
Сторожевой таймер
Входы внешних прерываний

Свободный ввод-вывод

32 конфигурируемых входа-выхода
Многофункциональные выходы

Корпус

BGA 304
Шаг между выводами 0.8 мм
Размеры: 19 х 19 мм

Прочее

Питание: 3.3 В и 1.5 В
Диапазон рабочих температур: -40 … +85°C
Потребляемая мощность: 1 Вт

Функции

Коммутатор
встроенный 4-канальный коммутатор позволяет создавать простейшие сети Industrial Ethernet без ис-
пользования дополнительных коммуникационных компонентов.
Обмен данными в реальном масштабе времени
очень короткие времена работы шины позволяют выполнять сетевой обмен данными в реальном мас-
штабе времени. Это позволяет создавать распределенные системы управления перемещением с по-
казателями, которые не могли быть достигнуты никогда ранее.
Резервирование каналов связи
ERTEC 400 поддерживает возможность использования резервированных каналов связи с безударным
переключением на резервные каналы.
IT функции
высокая производительность микропроцессора и наличие встроенной памяти образуют идеальную ос-
нову для реализации IT функций. Например, поддержки функций Web сервера или передачи сообще-
ний по каналам электронной почты.
Шина PCI
является стандартной шиной компьютерного мира и поддерживается БИС ERTEC 400. Это позволяет
экономить пространство, время и деньги при разработке новых систем компьютерного управления.
Управление и диагностика сети
поддержка широкого спектра диагностических функций позволяет создавать на основе ERTEC 400
эффективные системы диагностики.

Комплект разработки ERTEC 400
Комплект разработки позволяет упростить проектирование новых систем управления и включает в свой
состав необходимую аппаратуру, драйверы, программное обеспечение конфигурирования, примеры про-
грамм и документацию.

Аппаратура комплекта позволяет устанавливать связь между компьютером и разрабатываемым издели-
ем. Приведенные примеры программ могут служить основой для разработки собственных приложений.
Программное обеспечение конфигурирования обеспечивает простоту новых изделий в мир автоматиза-
ции SIMATIC.

Техническая поддержка
Применение специализированных микросхем Industrial Ethernet от SIEMENS подкрепляется технической
поддержкой во всем мире. Центры интеграции в Европе и США выполняют телефонные консультации по
вопросам разработки новых систем на основе этих микросхем. Среди прочих услуг центры способны вы-
полнять разработку аппаратуры и программного обеспечения по заказу клиента.

Технические данные