Hochperformantes und kostenoptimiertes I/O System

Der Multi-Feldbus Kommunikations-Chip ANTAIOS von Yaskawa 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 ANTAIOS-Chips ist programmierbar, wodurch alle Ethernetbasierten 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.

Im Gegensatz zu anderen Implementierungen werden die I/O-Daten über ein Hardware-Interface (Konsistenzinterface) zur Verfügung gestellt. Langsame Zugriffe über Software-Callback-Funktionen und längere Kopierroutinen sind nicht notwendig. Dadurch sind die I/O-Daten in Echtzeit verfügbar.

Zudem hat der Anwender über das Konsistenzinterface die Möglichkeit, die PROFINET Consumer/Provider States von den I/O-Daten zu trennen. Als weitere Komfortfunktion können die Daten hardwareunterstützt nahezu wahlfrei umsortiert und ins gewünschte Zielformat konvertiert werden. Auch hierbei entfallen zeitintensive Softwareroutinen.

Unterstützung von Ethernet-basierten Protokollen

Als Multi-Feldbus Kommunikations-Chip kann der ANTAIOS alle Ethernet-basierten Protokolle wie EtherCAT und PROFINET unterstützen. Das bedeutet im Einzelnen: ANTAIOS ist als EtherCAT Slave Controller einsetzbar und wurde nach erfolgreicher Zertifizierung auch in den Produktkatalog der ETG (EtherCAT Technology Group) aufgenommen. Dienste wie EoE (Ethernet over EtherCAT), FoE (File Access over EtherCAT) und CoE (CANopen over EtherCAT) werden unterstützt. Ein EtherCAT-Master Software Stack wird von der Firma Acontis angeboten. Darüber hinaus ist ein zertifizierter PROFINET I/O Device Software Stack mit verschiedenen Applikations-Beispielen verfügbar. Für Modbus/TCP steht eine Software-Library (Client und Server) zur Verfügung.

Zudem bietet ANTAIOS Master- und Slave Software Stacks für MECHATROLINK-III und MECHATROLINK 4. MECHATROLINK ist ein offenes Protokoll für die industrielle Automatisierung, das ursprünglich von Yaskawa entwickelt wurde und von der Mechatrolink Members Association (MMA) gepflegt wird.

Als weiteres Key-Feature unterstützt der ANTAIOS den SliceBus-Master. In Verbindung mit dem SliceBus-Slave Asic NOTOS lässt sich ein hoch-performantes Remote I/O System mit bis zu 64 Teilnehmern realisieren.

Slave-Controller NOTOS

Im NOTOS sind bereits viele Technologiefunktionen integriert: So lassen sich etwa Filter, Zählfunktionen (z. B. für Encoder-Signale) oder auch andere Digitalfunktionen direkt im Chip realisieren und konfigurieren. Zum anderen lassen sich die 8-Bit-I/Os des Chips problemlos durch externe Schieberegister erweitern, sodass der Chip selbst kompakt und dementsprechend kosteneffizient bleibt.

Der NOTOS verfügt neben digitalen I/Os über eine 80-Mbit/s SPI-Schnittstelle für Analog-I/O, Safety-Module oder serielle CPs mit externer MCU. Dadurch ist eine sehr hohe Flexibilität gewährleistet. Es können bis zu 128 Byte In- bzw. 128 Byte Out-Daten übertragen werden. Alarmund Watchdog-Funktion, zusätzliche Interruptausgänge für Synchronisation, ein Kanal für erweiterten Datenaustausch und ein erweiterter Diagnosedatensatz runden den Leistungsumfang des NOTOS ab.

Auf dem Rückwandbus unterstützt der NOTOS Transferraten bis zu 192 Mbit/s und eine FullDuplex-Übertragung, so dass die verfügbare Bandbereite der SliceBus-Kommunikation nochmals deutlich gesteigert werden konnte.