PLCcore-9G20

Die Entwicklung moderner, anspruchsvoller Steuerungssysteme erfordert vielfältiges, interdisziplinäres Know-how. So sind neben Hardware- und Applikationsentwicklung auch Betriebssystemanpassungen, die Anbindung von Kommunikations- und Feldbussen sowie der Datenaustausch zwischen parallel laufenden Prozessen notwendig.


Durch den Einsatz des PLCcore-9G20 als SPS-Kern in anwenderspezifischen Steuerungen lässt sich dieser Entwicklungsaufwand auf ein Minimum reduzieren.

Das PLCcore-9G20 ist ein aufsteckbarer, OEM-fähiger Single Board Computer mit Linux und ein einsatzbereiter IEC 61131-3 Laufzeit-Kern mit einem vorinstallierten CANopen Manager. Das Modul ermöglicht mit geringstem Aufwand die Integration einer kompakten und extrem leistungsfähigen Hard-SPS in maßgeschneiderte, anwenderspezifische Applikationen - ohne für den IEC 61131-3 Laufzeit-Kern zusätzliche Entwicklungs- oder Runtime-Lizenzen zahlen zu müssen. Das Board vereint alle High-Speed-Komponenten auf einer äußerst kompakten, Low-EMI-Multilayer-Leiterplatte. Ausgestattet mit umfangreicher und leistungsfähiger Software ist es für den Einsatz unter industriellen Bedingungen in den verschiedensten Applikationsfeldern geeignet.

Die mit 400 MHz getaktete ARM9-CPU zeichnet sich durch hohe Performance bei geringer Leistungsaufnahme aus. Das Linux Betriebssystem ermöglicht simultan zur SPS-Firmware die Ausführung weiterer, beliebiger Anwenderapplikationen. Dabei können SPS-Programm und Anwendersoftware Daten bidirektional unter Nutzung des Prozessabbildes austauschen. Dank des frei programmierbaren on-board FPGA lassen sich flexibel sowohl grundlegende digitale Ein- und Ausgänge als auch hochkomplexe periphere Einheiten realisieren. So beinhaltet bereits die Basisversion des FPGA unter anderem auch leistungsfähige Zähler- und PWM-Einheiten. Zusätzlich verfügt das Board über 3 ADC-Kanäle. Die VHDL-Sourcen des FPGA und der Sourcecode des I/O-Treibers sind als Driver Development Kit (DDK) verfügbar. Dadurch ist die flexible Implementierung eigener I/O-Anbindungen möglich.

Die umfangreiche CANopen-Bibliothek des PLCcore-9G20 beinhaltet einen CiA 302 konformen CANopen-Manager. Dieser unterstützt die automatische Knotenkonfiguration und ermöglicht so die flexible Erweiterbarkeit des Moduls über CANopen-Baugruppen durch einfaches Plug & Play. Weiterhin setzt das PLCcore-9G20 das CiA 314 Geräteprofil für "IEC 61131-3 programmable devices" (ehemals CiA 405) um und erlaubt so einen einfachen Datenaustausch mit anderen CANopen-Modulen.

Neben Ethernet- und CAN-Schnittstelle verfügt das PLCcore-9G20 zudem über 2 USB 2.0 Full Speed Host Ports, einen USB Device Port und 4 UART Ports. Aufgrund dieser zahlreichen Kommunikationsschnittstellen eignet sich das Modul hervorragend als zentrale Baugruppe in verteilten Automatisierungssystemen sowie als Kommunikations-Gateway.

Die Unterstützung der ARM9-Architektur durch Linux als Mainstream CPU sichert die Verfügbarkeit aktueller Kernel-Versionen für das Modul. Zudem existieren für ARM-Prozessoren zahlreiche Portierungen von gängiger Standardsoftware bis hin zur industrietauglichen Linux Realtime Erweiterung Xenomai.

Modul-Eigenschaften:

• Hardware:
  • 32-bit Atmel AT91SAM9G20, 400MHz
  • 4 MiB Flash für Anwenderprogramme
  • 32 kiB nichtflüchtiger Prozessdatenspeicher
  • FPGA (VHDL Source im DDK enthalten)
  • RTC und Temperatursensor on-board
  • Spannungsversorgung 3,3 V
• Software - IEC 61131-3:
  • Linux mit Telnet, FTP und WEB-Server vorinstalliert
  • IEC 61131-3 Runtime-Kernel vorinstalliert
  • Programmierbar in IEC 61131 und in IEC 61131/PLC und Linux
  • Simultaner Datenaustausch über Shared Memory
  • Download: Ethernet, CANbus und seriellen Port
  • CANopen-Manager mit automatische Knotenkonfiguration
    (entsprechend CiA 302 und CiA 314)
• I/O Konfiguration (Standardtreiber, spezifisch anpassbar über das DDK):
  • bis zu 24 Digitale Eingänge und 24 Digitale Ausgänge on-board
  • 4 Highspeed Counter (Pulse/Dir oder A/B)
  • 4 PWM-/PTO Ausgänge (Pulse/Dir)
  • 3 Analoge Eingänge (10-bit)
  • Modifizierbar via DDK (Verwendung von Memory-Mapped I/O's, I2C und SPI)
• Kommunikationsschnittstellen:
  • 1x 10/100 Mbps Ethernet, on–board
  • 1x Highspeed CAN2.0B
  • 2x USB 2.0 Host, 1x USB 2.0 Device
  • 4x Serielle Schnittstellen
  • 1x SSC
• dedizierte Funktionsbausteine für:
  • CANopen Master und Slave Funktionen
  • Ethernet (UDP) Kommunikation
  • Serielle Schnittstellen
  • Real Time Clock (RTC)
  • Hardware Counter und PWM/PTO
  • nichtflüchtiger Speicher
• HMI (target-spezifisch auf dem Baseboard):
  • Run/Stop-Schalter und Run-/Error-LED
  • DIP- und HEX-Kodierschalter
• Betriebstemperaturbereich:
  • kommerzieller Temperaturbereich von 0°C bis +70°C
  • industrieller Temperaturbereich von -40°C bis +85°C