National Instruments baut TSN-fähige Hardware weiter aus

Anbieter zum Thema

MicroConsult Microelectronics Consulting & Training GmbH

Syslogic GmbH

congatec GmbH

National Instruments Germany GmbH

Mit dem CompactRIO-Controller bietet National Instruments eine weitere Hardware, mit der sich Messdaten deterministisch und zeitsynchronisiert übertragen lassen.

National Instruments stärkt TSN mit einem neuen CompactRIO-Controller. Mit Hilfe von Time Sensitive Network wird die Industrie in die Lage versetzt, mit einer vollständig offenen und einheitlichen IIoT-Lösung, um verteilte Systeme über ein Standard-Ethernet-Netzwerk deterministisch zu synchronisieren.

Begonnen hat NI zusammen mit Cisco und Intel, indem die Unternehmen eine Early Access Technology Platform für TSN entwickelt haben. Hier lassen sich Steuer-, Regel- und Messanwendungen über Standard-Ethernet deterministisch und zeitsynchronisiert auf verteilten Systemen ausführen [1].

Bildergalerie

Die Early Access Technology Platform umfasst neue CompactRIO-Controller mit Atom Prozessoren von Intel und einem TSN-fähigen I210-Netzwerkanschluss ebenfalls von Intel und stellt so eine schnelle und gleichzeitig energiesparende Lösung zu einem günstigen Preis-Leistungs-Verhältnis bereit. Die Controller werden mit der Systemdesignsoftware LabVIEW programmiert, um die Zeitsynchronisation im Netzwerk aufrechtzuerhalten und sowohl die Verarbeitung auf dem Echtzeitprozessor als auch auf dem FPGA anhand der Zeitvorgaben zu synchronisieren.

CompactRIO-Controller sprechen TSN

Bereits 2017 hat NI zwei Ethernet-Chassis mit vier bzw. acht Steckplätzen vorgestellt. Jetzt hat NI einen neuen CompactRIO-Controller präsentiert, bei dem TSN-fähige Ethernet-Ports vorhanden sind, um Messwerte unterhalb des Mikrosekundenbereichs via Standard-Ethernet zu synchronisieren. Unterstützt wird der Anwender durch die Treibersoftware NI-DAQmx. Die Datenverarbeitung erfolgt offen und sicher auf IIoT-Edge-Nodes mit NI Linux Real Time. Das Echtzeitbetriebssystem wird vollständig von NI LabVIEW unterstützt. Beim Thema Jitter verspricht NI, dass Linux Real Time auf einer Stufe mit dem Jitter moderner Echtzeit-Betriebssysteme steht [2].

Die Datenanalysen der neuen Generation der CompactRIO-Controller erfolgen über industrietaugliche Prozessoren und einem programmierbaren FPGA. Entwickler können die Intelligenz komplett auf den FPGA auslagern und so ihre individuellen Systeme erstellen [3]. Für den Einsatz im industriellen Umfeld sind die Controller für Temperaturen von -40 bis 70 °C ausgelegt. Außerdem bieten sie eine Stoßfestigkeit bis 50 g und sind vibrationsfest bis 5 g.

Verteilte und robuste Datenerfassung

Bereits im Dezember hatte NI mit FieldDAQ eine Prüfzelle mit Time-Sensitve Networking für raue Umgebungen präsentiert. Sie lassen sich beispielsweise in Fahrzeugen einsetzen, um anstelle eines zentralen Messsystems einen verteilten Messknoten aufzubauen. Digitalisierung und Signalkonditionierung findet so nah wie möglich am Sensor statt. Die Prüfzellen können bei Regen, Schnee oder Schlamm eingesetzt werden, da sie über den Schutzgrad IP67 verfügen. Ihr Temperaturbereich reicht von -40 bis 85 °C. Die Stoßfestigkeit liegt bei 100 g und die Vibrationsfestigkeit bei 10 g.

Referenzen

[1] Wird das „OPC UA over TSN“ zum Standard in der Industrie? https://www.elektronikpraxis.de/wird-das-opc-ua-over-tsn-zum-standard-in-der-industrie-a-638068/index2.html

[2] Whitepaper „Einführung zu NI Linux Real-Time“ http://www.ni.com/white-paper/14627/de/

[3] „Wie disruptive Teststrategien den Automatisierten Test verändern“ https://www.elektronikpraxis.de/wie-disruptive-teststrategien-den-automatisierten-test-veraendern-a-596794/index2.html

(ID:45169093)