Serie FUNKTIONSINTEGRATION Teil 1: IPC versus Steuerung
Bei kaum einer anderen industriellen Technologie
wurde in den letzten Jahren so viel Fortschritt er-
zielt, wie in der Industrie-PC-Technologie. Echt-
zeitverhalten ist aufgrund der gestiegenen Per-
formance keine Frage mehr. Auch der geforderte
Determinismus wird für nahezu alle Applikationen
erreicht. Dank Multicore-Hardware und Virtu-
alisierungs- bzw. Hypervisor-Software können
Steuerung und Visualisierung zudem zusammen-
gezogen werden. Die umsetzbaren Multifunk-
tions-Lösungen werden folglich immer komple-
xer. Und auch vernetzter: Über Ethernet stehen
1 Gigabit Ethernet und mehr als Standard zur
Verfügung. Und auch bei Wireless LAN stieg die
Performance auf bis zu 450 MBit/s. Und mit LTE
wird auch für Remote Services eine mobile Band-
breite verfügbar, die nun Applikationen ermöglicht,
die bisher nicht realisierbar waren. Hierfür ist der
passende Hardware- und Softwarezuschnitt ge-
fragt. Nicht nur für den Betrieb des OEM-Systems
sondern auch beispielsweise für das Monitoring
der Hardware, um so die Verfügbarkeit der Appli-
kation zu überwachen.
Individuellerer Zuschnitt
Zudem werden mit der Integration von FPGAs,
wie es sie mit den Intel
®
Atom™ Prozessoren
der E6x5 Serie erstmals gibt, Lösungen mög-
lich, die beispielsweise mit industriellen Ether-
net- oder Feld-Bussen oder speziellen I/Os und
Algorithmen sehr flexibel an die jeweiligen I/O
und Echtzeitanforderungen angepasst werden
können. Eine attraktive Lösung für beispielsweise
intelligente Kameras ist auch die hohe Integrati-
on der AMD Embedded G-Series, die CPU und
GPU zu einer sogenannten APU, also Accelera-
ted Processing Unit, vereint. Will man passende
Lösungen auf Basis von diesen Technologien
umsetzen, braucht es oft auch einen individuel-
len Zuschnitt der Hardware sowie umfassenden
Software-Support. Nun sind GPGPU-Program-
mierungen sicherlich etwas sehr Spezielles. Sie
werden vor allem – so wie bei den Algorithmen
der Bildverarbeitung – von Spezialisten angebo-
ten bzw. vom OEM selbst umgesetzt. Aber schon
die FPGA-Auslegung sollte vom Hardwarelie-
feranten hinsichtlich der vom OEM geforderten
Standard-Schnittstellen umfassend bedient wer-
den können, da ansonsten die Entwicklungskos-
ten für den OEM exorbitant in die Höhe schnellen
können. Und stellt man sich beispielsweise Sys-
teme in kritischen Umgebungsbedingungen vor,
die nicht nur mit flexiblen Feldbus- bzw. Industrial
Ethernet Schnittstellen vernetzt werden, sondern
auch I/Os für beispielsweise Hardwaremonitoring,
externe Trigger etc. aufweisen, so ist für jeden
OEM sicherlich eine wichtige Frage, wie denn die
einzelnen Schnittstellen aus dem Gehäuse ge-
führt werden. Mit einem Standardboard kann man
das nicht umsetzen. Oder vielleicht doch?
Standard Zuschnitt
Richtig: Man kann ein Standardboard so ausle-
gen, dass die individuellen Schnittstellen über
einen Feature-Connector individuell ausgeführt
werden können. Und das geht sogar bei Mother-
boards: Umgesetzt hat Kontron dies beispielswei-
se bei seinen neuen Embedded Motherboards
Kontron KTQ67/Flex im Flex-ATX Formfaktor und
dem Mini-ITX Embedded Motherboard Kontron
KTQM67/mITX. Dies ist ideal für Applikationen mit
speziellen I/O Anforderungen. Der implementierte
Embedded Feature Connector unterstützt dabei
bis zu 160 GPIOs mit ADDA-Wandler (analog-
Digital und Digital-Analog Wandler) und PWM
Multitalente brauchen
individuelle Förderung
Die zunehmend hohe Funktionsintegration und damit auch Multifunktionalität
bei der Industrie-PC-Technologie fordert zunehmend mehr individuelle
Hardwareentwicklung und maßgeschneiderte Software-Services, damit sich OEM auf
die Applikationsentwicklung konzentrieren können. Embedded Computing Hersteller
wie Kontron bauen deshalb konstant ihre OEM-Entwicklungsservices aus.
1
Aktuelle FPGA Plattformen
von Kontron: Der PCIe/104™
Singleboard-Computer Kontron
MICROSPACE
®
MSMST mit
Intel
®
Atom™ Prozessor der
E600C Serie und Altera Arria II
GX FPGA auf einem Multi-Chip
Modul sowie das Kontron COM
Express™ FPGA Starterkit mit
Altera Cyclone IV GX FPGA.
2
Die Kontron Embedded
Motherboards KTQ67/FLEX
und KTQM67/mITX bieten einen
Featurekonnektor für bis zu 160
frei programmierbare GPIOs mit
ADDA-Wandler und PWM.
3
Kontrons IPCs und Box-PCs sind so-
wohl als COTS-Systeme oder individuell
konfigurierte und zertifizierte Lösungen
erhältlich.
4
Kontron Panel PCs sind ab Werk mit
unterschiedlichen Ausführungen und Zer-
tifizierungen erhältlich. Sie bilden auch die
Basis für kundenindividuelle Designs.
3
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AUTOMATION 4
/
Juni 2011