Embedded-Technologie - Single-Chip-Lösungen

Anybus logo Single-Chip-Lösung für Profinet IO

Anybus-IC für EthernetDas Anybus-IC für Profinet ist eine embedded Single-Chip-Schnittstelle für Profinet IO. Auf nur 8 cm2 realisiert das Anybus-IC die vollständige Funktionalität eines Profinet IO Device (Slave). Die integrierte Firmware beinhaltet neben dem Profinet- IO-Protokoll auch IT-Funktionen, u.a einen dynamischen Webserver, FTP- und Telnet-Server sowie Flash- und RAM-Disk. Der leistungsfähige integrierte Mikroprozessor wickelt alle Protokollfunktionen selbständig ab. Das Profinet-IC kann im Stand-alone-Betrieb oder in Verbindung mit einem externen Mikroprozessor betrieben werden. Die seriellen Hard- und Software-Schnittstellen sind standardisiert und funktional identisch mit den Anybus-IC-Varianten für DeviceNet, Profibus-DP, CANopen, EtherNet/IP und Modbus-TCP. Dadurch ist die Austauschbarkeit mit anderen Anybus-IC ohne Änderungen der Geräteschnittstelle sichergestellt. Geringer Platzbedarf und niedrige Anschaltkosten machen den Profinet-IO-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 einfachen Geräten wie z.B. Ventilinseln wird das Anybus-IC im Stand-alone-Modus betrieben und kann direkt die Ein- / Ausgangssignale ansteuern. In Feldgeräten mit eigenem Mikroprozessor arbeitet das Anybus-IC wie ein intelligenter UART und entlastet den Geräteprozessor vollständig von der Profinet-IO-Protokollbearbeitung.

Profinet-LogoProfinet-IO-Funktionen

Das Anybus-IC realisiert die Funktionen eines Profinet IO Device (Slave) mit Zykluszeiten von 4 - 512 ms. Profinet-seitig wird Fast-Ethernet mit 100 Mbit/s über geschirmte Twisted-Pair-Kupferkabel als 1-Port-Lösung unterstützt. Das Anybus-IC beinhaltet alle Komponenten für den Profinet-Anschluss lediglich der Transceiver (PHY) und der gewünschte Steckverbinder (RJ45 oder M12) ist hinzuzufügen. Bis zu 144 Byte Eingangs- und 144 Byte Ausgangsdaten können übertragen werden. Die Ein- und Ausgangsdaten können in bis zu 32 Module mit je bis zu 8 Submodulen unterteilt werden. Für die Zuweisung der IP-Adresse unterstützt das Anybus-IC neben DHCP auch das bei Profinet übliche DCP-Protokoll. Für das effiziente Netzwerkmanagement werden das LLDP- und das SNMP-Protokoll unterstützt. Die Profinet-Implementierung basiert auf einem Siemens Profinet-Protokollstack. Das Anybus-IC wurde durch die Profibus-Nutzerorganisation erfolgreich auf Konformität zum Profinet-IO-Standard gemäß Conformance Class A zertifiziert. HMS stellt für das Profinet-IC auch eine generische GSD-Datei zur Verfügung, die bei Bedarf den individuellen Eigenschaften des Feldgerätes angepasst werden kann.

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 mittels Modbus-RTU-Protokoll, mit dem die über Profinet IO zu sendenden/empfangenden Nettodaten seriell übertragen werden.

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 für die Diagnose-LEDs.

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 Profinet IO-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 die anderen Anybus-IC für Profibus, DeviceNet, CANopen, EtherNet/IP und Modbus-TCP 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

Unser Technischer Support unterstützt Sie gerne in allen Phasen der Entwicklung einer Profinet-Kommunikationsschnittstelle. Als akkreditiertes Profinet-Kompetenzzentrum haben wir langjährige Erfahrung auf diesem Gebiet. Unser Support ist persönlich, qualifiziert und kostenlos.

  KEY FEATURES
    vollständige Profinet-IO-Shnittstelle mit IO-Device-Funktion (Slave)
    Stand-alone-Betrieb zur direkten Ansteuerung von bis zu 128 E- und 128 A-Signalen
    max. 144 Byte Eingangs- und 144 Byte Ausgangsdaten
    Webserver, FTP- u. Telnet-Server sowie E-Mail-Client integriert
    asynchrone serielle SCI-Schnittstelle zur Geräteelektronik
    synchrones SSC-Schieberegisterschnittstelle zur direkten Ansteuerung von E/A-Signalen
    serielle Konfigurationsschnittstelle
    zertifiziert gemäß Profinet IO Conformance Class A

  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
Baudrate:   100 Mbit/s, Fullduplex-Betrieb
Schnittstellen:   synchrone SSC-Schnittstelle, asynchrone SCI-Schnittstelle, serieller Konfigurationsport
HMS-Bestellnr.:   AB6005
Hinweise Für neue Entwicklungsprojekte empfehlen wir das Anybus CompactCom Brick für Profinet

  Weitere Informationen
    Profinet-IO-Produkte von HMS
    Was ist eigentlich Anybus?
    Zukauf oder Eigenentwicklung? - Grundsätzliche Überlegungen bei der Realisierung einer Busschnittstelle
    Profinet-IO-Grundlagen