Embedded-Technologie - Single-Chip-Lösungen

Anybus logo Single-Chip-Lösung für EtherNet/IP und Modbus/TCP

Anybus-IC für EthernetDieses Anybus-IC ist eine Kommunikationsschnittstelle für Industrial Ethernet im DIL-32-Format. Auf nur 8 cm2 bietet das IC eine vollständige 100 Mbit/s Ethernet-Schnittstelle, einen leistungsfähigen 32-Bit-Mikrocontroller mit Flash- und RAM-Speicher sowie einen Ethernet-Controller. Die integrierte Firmware beinhaltet sowohl die in der Automatisierungstechnik eingesetzten IT-Funktionen wie dynamischer Webserver, FTP- und Telnet-Server, Flash- und RAM-Disk als auch die Echtzeitprotokolle Modbus-TCP und EtherNet/IP. Der integrierte Mikroprozessor wickelt alle Protokollfunktionen selbstständig ab. Das IC kann im Stand-alone-Betrieb oder in Verbindung mit einem externen Mikroprozessor betrieben werden. Die seriellen Hard- und Software-Schnittstellen des Anybus-IC sind standardisiert und mit den übrigen Single-Chip-Lösungen der Anybus-IC-Familie funktional identisch. Dadurch ist die Austauschbarkeit mit anderen Anybus-IC ohne Änderungen der Geräteschnittstelle sichergestellt. Geringer Platzbedarf und niedrige Anschaltkosten machen den Ethernet-Anschluss nun auch für einfache Feldgeräte ohne zusätzlichen Prozessor möglich.

Anwendungsbereich

Das Anybus-IC ist für den Einsatz in kompakten Automatisierungsgeräten wie Sensoren und Aktuatoren optimiert. In einfachsten Geräten wie z.B. Ventilinseln wird das Anybus-IC im Stand-alone-Mode betrieben und kann direkt die digitalen oder analogen Signale ansteuern. In Feldgeräten mit eigenem Mikroprozessor arbeitet das Anybus-IC wie ein Ethernet-UART und entlastet den Geräteprozessor vollständig von der Ethernet-TCP/IP-Protokollbearbeitung.

Protokollfunktionen

Als industrielle Anwendungsprotokolle stehen Modbus-TCP und EtherNet/IP zur Verfügung. Das Anybus-IC beinhaltet darüber hinaus auch alle Funktionen der Embedded-Internet-Technologie:

  • Embedded Webserver mit Zugriff auf die aktuellen E/A-Daten sowie der Möglichkeit zur Einbettung von Java Applets und Scripts
  • On-chip Filesystem mit RAM- und Flash-Disk und je 1,4 MB freien Speicher für Anwenderdaten und Programme
  • FTP- und Telnet-Server sowie SMTP-Client für den Versand von E-Mails

Funktionsumfang  des Anybus-IC für Ethernet

Serielle Prozessorschnittstelle

Beim Einsatz in intelligenten Geräten, die über einen eigenen Mikroprozessor verfügen, wird das Anybus-IC über seine asynchrone serielle SCI-Schnittstelle mit dem Prozessor verbunden. Es übernimmt die gesamte Protokollbearbeitung, so dass der Mikroprozessor des Endgerätes nicht unnötig durch die Abwicklung des Busprotokolls belastet wird. Die Kommunikation zwischen dem Geräteprozessor und dem Anybus-IC erfolgt durch ein einfaches serielles Aufruf/Antwort-Protokoll. Die über Ethernet zu sendenden/empfangenden Daten werden als reine Nettodaten seriell zwischen dem Anybus-IC und dem Geräteprozessor übertragen.

Stand-alone-Betrieb

Für den Einsatz in prozessorlosen Endgeräten stellt das Anybus-IC eine getaktete SSC-Schieberegisterschnittstelle bereit, an der bis zu 128 Eingangs- und 128 Ausgangssignale (digital oder analog) direkt angeschlossen werden können. Das erste Byte im Eingangsdatenbereich ist für die IP-Adresseinstellung über DIP-Schalter reserviert. Das erste Byte im Ausgangsdatenbereich ist für Diagnose-LEDs reserviert.

Anybus-IC im Stand Alone Betrieb

Konfigurationsschnittstelle

Zusätzlich zur asynchronen SCI- und zur synchronen SSC-Schnittstelle steht ein serieller Konfigurationsport zur manuellen Änderung von Konfigurationsparametern zur Verfügung. Alle drei Schnittstellen können auch simultan betrieben werden.

Vorteile

Im Vergleich zur Eigenentwicklung einer Ethernet-Schnittstelle werden durch den Einsatz des Anybus-IC bis zu 70% Entwicklungskosten und wertvolle Time-to-Market eingespart. Die typische In-Design-Zeit liegt bei ca. 2 Wochen. Besonders vorteilhaft ist, dass nach einem einmaligen Entwicklungsprojekt auch alle anderen Anybus-IC für Feldbus und Industrial Ethernet ohne Änderungen der Geräteelektronik eingesetzt werden können.

Zertifikate

Das Anybus-IC von HMS ist hinsichtlich Normkonformität und Interoperabilität zertifiziert. Zur Dokumentation der Industrietauglichkeit liegt HMS das CE-Zertifikat vor. Die volle Interoperabilität mit Automatisierungsgeräten führender SPS- und PC-Hersteller hat HMS in vielen Anwendungen erfolgreich unter Beweis gestellt..

Support

In-Design-Zentren in Karlsruhe, Chicago, Tokio und Halmstad unterstützen jederzeit bei der Entwicklung und stellen u.a. Beispieltreiber im C-Quellcode, Schaltungsvorschläge und Evaluation Boards zur Verfügung. Kostenlose Entwicklerschulungen erleichtern den Einstieg in die Anybus-Technologie und geben wertvolle Tipps für ein optimales Hardware- und Software-Design.

  KEY FEATURES
    vollständiges 100 Mbit/s Industrial-Ethernet-Interface
    Stand-alone-Betrieb oder als Ethernet-UART
    max. 144 Byte Eingangs- und 144 Byte Ausgangsdaten
    Webserver, FTP- u. Telnet-Server, E-Mail-Client integriert
    asynchrone serielle SCI-Schnittstelle (Modbus-Protokoll) mit max. 57 kBit/s
    synchrones SSC-Schieberegisterschnittstelle
    serielle Konfigurationsschnittstelle
    CE-, Modbus-TCP- und EtherNet/IP-Zertifizierung

  TECHNISCHE DATEN
Abmessungen:   42 mm x 21 mm x 10 mm (BxLxH)
Spannungsversorgung:   +5 V max. 250 mA
Betriebstemperatur:   -40 bis +85 °C
Max. E/A-Daten:  insgesamt 144 Byte Eingangsdaten für SSC und SCI
insgesamt 144 Byte Ausgangsdaten für SSC und SCI
Max. E/A-Daten via  
SCI-Schnittstelle:  
128 Byte Eingangs- und 128 Byte Ausgangsdaten
Max. E/A-Daten via  
SSC-Schnittstelle:  
16 Byte Eingangsdaten und 16 Byte Ausgangsdaten
Baudraten:   10 Mbit/s oder 100 Mbit/s, Fullduplex-Betrieb
Schnittstellen:   synchrone SSC-Schnittstelle, asynchrone SCI-Schnittstelle, serieller Konfigurationsport
HMS-Bestellnr.:   AB6003
Hinweise Für neue Entwicklungsprojekte empfehlen wir das Anybus CompactCom Brick für EtherNet/IP bzw. für Modbus-TCP.

  Weitere Informationen
    EtherNet/IP-Produkte von HMS
    Modbus-TCP-Produkte von HMS
    Was ist eigentlich Anybus?
    Zukauf oder Eigenentwicklung? - Grundsätzliche Überlegungen bei der Realisierung einer Busschnittstelle
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    Modbus-TCP-Grundlagen