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Embedded-Lösungen für die industrielle Automatisierung

Die aktuellsten Kommunikations-Chips der Marke profichip stellt Yaskawa auf der „embedded world 2021 DIGITAL“ (1. – 5. März 2021 – embedded-world.de) vor. Unter dem Messemotto „Embedded-Lösungen für die industrielle Automatisierung“ erwarten die Online-Messebesucher zukunftsweisende Lösungen für vernetzte Industrie 4.0-Umgebungen auf allen Ebenen der industriellen Automation. Besonders im Fokus stehen dabei vier aktuelle Lösungen: der All-in-one-Chip TRITON, der Multi-Feldbus-Kommunikations-Chip ANTAIOS, der Slice-Bus-Slave-Controller NOTOS und der weltweit kleinste PROFIBUS-ASIC VPC3+S.

Der All-in-one-Chip TRITON verbindet industrielle Gigabit-fähige Ethernet Kommunikation wie PROFINET einschließlich PROFINET IRT mit einem schnellen und zuverlässigen Rückwandbussystem sowie einem starken Automatisierungs-/Motion-Multikern Prozessor in einem Produkt mit geringem Stromverbrauch. Damit bietet Yaskawa eine kompakte Lösung für alle Anforderungen in der Automatisierungs- und Motion-Control-Technik. Mit seinem leistungsstarken 3-Kern-ARM-Prozessor ist der TRITON bereit für schnelle und präzise Echtzeitberechnungen für bewegungsführende Anwendungen. Darüber hinaus verfügt er über insgesamt 4-Gigabit-fähige Ports und einen Echtzeit-Ethernet-Controller sowie über einen schnellen Rückwandbus-Master zur Anbindung lokaler Peripherie. Der TRITON besitzt alle notwendigen integrierten Sicherheitsfunktionen für sichere Feldbus- und Ethernet-Kommunikation sowie eine hardwarebasierte Verschlüsselungsroutine und Secure-Boot. Aufgrund der geringen Leistungsaufnahme kommt der TRITON ohne Kühlkörper aus.


Der Multi-Feldbus-Kommunikations-Chip ANTAIOS ermöglicht die effiziente und flexible Implementierung von hochperformanten Echtzeit-Ethernet-Kommunikationsprotokollen wie zum Beispiel PROFINET IRT oder TSN/OPC UA. Die Realtime-Ethernet Unit des Chips ist programmierbar, wodurch alle Ethernet-basierten Protokolle unterstützt werden können. Dies ermöglicht eine schnelle Reaktion auf etwaige Protokolländerungen. Darüber hinaus ist damit ein Höchstmaß an Flexibilität und Zukunftssicherheit gewährleistet, da neue Features komfortabel per Software (Microcode) nachgerüstet werden können. So ist der ANTAIOS schon heute ausgelegt auf kommende TSN-Erweiterungen und zukünftige Lösungen im Bereich Industrie 4.0 und IoT.

ANTAIOS und TRITON arbeiten als Slice-Bus-Master auf Basis der von Yaskawa entwickelten SliceBus 2.0-Technologie, einer Weiterentwicklung von SliceBus 1.0 für bis zu 64 Slave-Stationen (Knoten). Gerade für preissensitive Anwendungen bietet diese neue Generation viele zusätzliche Funktionalitäten und deckt vom Backplane-Master bis zum Slave ein komplettes System mit mehreren Geschwindigkeitsstufen ab. Das skalierbare System kann mit unseren bestehenden ASICs verwendet oder auch in Ihre FPGA-Lösung integriert werden. Dabei verfügt es über einen integrierten LVDS-Abschlusswiderstand und ermöglicht die asynchrone, serielle Datenübertragung mit 192 MBit/s über Punkt-zu-Punkt-LVDS-Physik. Zudem bietet SliceBus 2.0 einen synchronisierten Nanosekunden-Takt für jeden Knoten sowie die Möglichkeit zur Taktsynchronisation von SliceBus-Master zu SliceBus-Master über verschiedene Standardprotokolle.

Der passende Slave-Controller – im Zusammenspiel mit TRITON oder ANTAIOS als Slice-Bus-Master – ist NOTOS. Der Chip verfügt neben digital I/O über eine 80-Mbit/s SPI-Schnittstelle für Analog I/O, Sicherheit und serielle CP mit externer MCU. Es können bis zu 128 Byte In- bzw. 128 Byte Out-Daten übertragen werden. Alarm- und Watchdog-Funktion, zusätzliche Interruptausgänge für Synchronisation, ein Kanal für erweiterten Datenaustausch und ein erweiterter Diagnosedatensatz für SPI-Master runden den Leistungsumfang des NOTOS ab. 

Der weltweit kleinste PROFIBUS-ASIC VPC3+S ist ein Kommunikations-Chip mit 8 Bit paralleler, SPI- oder I2C-Mikroprozessor-Schnittstelle für intelligente PROFIBUS-Slave-Anwendungen. Der VPC3+S übernimmt die Nachrichten- und Adressidentifikation, Datensicherheitsabläufe und Protokollverarbeitung für PROFIBUS DP-V0, DP-V1 und DP-V2. Zusätzlich werden die azyklische Kommunikation und Alarmmeldungen unterstützt. Slave-to-Slave-Kommunikation Data eXchange Broadcast (DXB) und der isochrone Modus (Isochronous Mode, IsoM) werden ebenfalls bereitgestellt. Die automatische Erkennung und Unterstützung von Datenübertragungsraten bis zu 12 Mbit/s, die Integration des kompletten PROFIBUS-DP-Protokolls, 4 KByte Kommunikations-RAM und die flexible Prozessorschnittstelle sind Merkmale zur Erstellung modernster PROFIBUS-Slave-Anwendungen. Funktion und Software sind kompatibel mit dem VPC3+C von Yaskawa und dem SPC3 von Siemens.

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Über die YASKAWA Europe GmbH

Seit 1999 ist profichip mit Sitz im bayerischen Herzogenaurach zuverlässiger Partner in der Ethernet- und Feldbuswelt. Seit Oktober 2019 ist profichip Teil der Yaskawa Europe GmbH. Mit dem Anspruch "Automation in Silicon" unterstützt das Unternehmen Kunden weltweit mit einem umfassenden ASIC-Portfolio im Bereich industrieller Kommunikations- und Steuerungstechnik. Viele namhafte Anwender vertrauen auf die Technologie von Profichip und beauftragen das Unternehmen mit der Umsetzung ihrer Ideen und Visionen in der ganzen Welt der Automation.

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