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11-2013

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Fachzeitschrift für Industrielle Automation, Mess-, Steuer- und Regeltechnik

Single-Board-Computer/Boards Zweikanaliger 14 Bit PCI Express Digitalisierer mit 200 MS/s Der PCIe-9852 bietet hohe Abtastraten und Onboard-Mittelwertbildung für Langzeit-High-Speed-Datenaufzeichnung Adlink Technology gibt die Markteinführung seines neuen High-Speed PCI Express Digitalisierers PCIe- 9852 bekannt. Er verfügt über zwei simultane Eingänge mit Abtastraten von 200 MS/s und 14 Bit Auflösung, Bandbreiten von 90 MHz und bis zu 1 GB DDR3 Onboard-Memory. Die Kombination von hochgenauer Messung, Datenstreaming bis zu 800 MB/s sowie einer integrierten Technologie zur Signal-Mittelwertbildung machen den Digitalisierer PCIe-9852 zur idealen Wahl für Langzeit-Anwendungen zur High- Speed-Datenaufzeichnung wie verteilter Temperaturerfassung, Testen von Radarsignalen und Atmosphären-Forschung. Hohe Abtastrate mit verzerrungsarmen Eingängen und hoher Dynamikleistung Der PCIe-9852 bietet eine mit 14 Bit hoch aufgelöste Analog-Digital-Wandlung mit einer Abtastrate von 200 MS/s. Mit 83 dB SFDR, 62 dB SNR und -81 dB THD ist er führend im Bereich hochdynamischer Datenerfassung. Die Karte deckt die Eingangsspannungsbereiche von ±0,2 V, ±2 V und ±10 V ab, die Eingangsimpedanz lässt sich per Software zwischen 50 Ω und 1 MΩ umschalten und die große Vielfalt an Triggeroptionen und Synchronisationsmöglichkeiten erleichtern den komfortablen Einsatz. Basierend auf der Gen 2 PCI Express Technologie streamt der PCIe-9852 Daten von beiden Kanälen mit einer maximalen Datenrate von 200 MS/s und versorgt so den Host-PC mit einem Durchsatz von bis zu 800 MB/s. Ein komplementärer Treiber für ein 8x 500 GB RAID-System (4 TB) erweitert die Erfassungszeit auf über eine Stunde. Der PCIe-9852 verbindet hohe Bandbreite, simultanes Datenstreamen auf zwei Kanälen und einen eingebauten Speicher von bis zu 1 GB und macht den Digitalisierer zur idealen Wahl für Echtzeit-High- Speed-Datenaufzeichnung. Onboard-Signal-Mittelungs- Technologie Die Onboard-Signal-Mittelungs- Technologie ermöglicht die Erkennung kleiner, periodischer Signale in verrauschten Umgebungen ohne dabei die CPU zu belasten. Somit eignet sich das Board für Anwendungen, bei denen, wie bei der verteilten Erfassung von Temperaturen, kleine Signale bei starkem Hintergrundrauschen extrahiert werden müssen. Core-Modul CM1-86DX2 für Embedded-Applikationen mit höchster Integration und Energieeffizienz Der PC/104 Einplatinencomputer auf Basis des Vortex86-DX2-Single-Chip-Rechners bietet volle ISA-Unterstützung und spart Energie, Platz und Kosten .Adlink Technology hat mit dem CM1-86DX2 seinen neuesten Einplatinenrechner im Formfaktor PC/104 auf den Markt gebracht, der über umfassende I/O-Fähigkeiten und volle ISA-Bus-Unterstützung verfügt. Der CM1-86DX2 eignet sich ideal für Steuerungsanwendungen, die Energieeffizienz, einen kleinen Formfaktor, Langlebigkeit und industrietaugliche Robustheit erfordern. Basierend auf der Einchip- Lösung Vortex86 - DX2 von DM&P, die eine leistungsfähige und zugleich sparsame CPU mit Grafikcontroller und zahlreichen weiteren Funktionen beinhaltet, bietet der CM1-86DX2 mit den Leiterplattenmaßen 96 x 90 mm alle Standard-Peripherieanschlüsse eines Embedded-PCs. Zu den vielfältigen I/O- Möglichkeiten gehören 2 Ethernet-Ports, 4 serielle Ports, 3 USB- Ports, 8 A/D-Eingänge, 8 GPIOs und PS/2-Anschlüsse für Tastatur und Maus. Eine SATA-Schnittstelle mit 1,5 Gb/s ermöglicht den Anschluss einer Festplatte oder eines optischen Laufwerks. Adlinks zugrunde liegendes robustes Entwurfsverfahren „Rugged by Design“ ermöglicht es, dass der Computer Vibrationswerten von 11,95 g effektiv und Erschütterungen von 40 g (MIL-STD-202G Method 214A/213B) standhält und in einem extrem weiten Temperaturbereich von -40 bis +85 °C betrieben werden kann. Der CM1-86DX2 wurde für einsatzkritische Anwendungen in den Bereichen Transportwesen, automatisierte Fertigung und Luftfahrt ausgelegt. Die implementierten „Smart Embedded Management Agent“- Funktionen wie Watchdog-Timer, Temperaturüberwachung und der ausfallsichere BIOS-Support stellen den zuverlässigen Betrieb des Systems sicher. • LiPPERT ADLINK Technology GmbH emea@adlinktech.com 16 PC & Industrie 11/2013

Single-Board-Computer/Boards ADL855PC steuert Holzbearbeitungsmaschine der vierten Generation ADL855PC mit Kühllösung ADL Embedded Solutions gibt bekannt, dass Tisfoon Ulterior Systems den PC/104-Plus-Single- Board-Computer ADL855PC erfolgreich zur hochpräzisen Bewegungssteuerung in der Fertigung, industriellen Bildverarbeitung und Bühnentechnik einsetzt. Tisfoon entwickelt Steuerungsund Automatisierungs-Software für Industriemaschinen. Das Unternehmen rüstet alte Maschinen auf, stattet sie mit „Intelligenz“ aus und entwickelt Systeme von Grund auf neu, einschließlich Echtzeit-Steuerung, Motion-Control, Optimierungsalgorithmen und Mensch-Maschine- Schnittstelle. Es hat umfangreiche Expertise in den Bereichen Servomotoren, Optimierungsalgorithmen, hydraulische Servo-Ventile und Machine-Vision. Optimierung in der Holzverarbeitung Die Eagle Machinery & Supply, Hersteller von Holzbearbeitungsmaschinen, zeigt ein Beispiel für eine kundenspezifische Anwendung. Das Unternehmen erwarb einen Säge-Optimierer, um an Steuerung und Software der Maschine ein Redesign durchzuführen. Die beiden bisherigen Generationen verwendeten PCX/DSP-Controller von Motion Engineering. Diese basierten auf dem EISA-Bus und nutzten die CPU des Host-Computers. Das Design führte in älteren Maschinen jedoch zu Timing-Problemen, die die Verarbeitungsleistung verschlechterten. Zudem war eine Hochgeschwindigkeits-Positionserfassung auf vier separaten Sensoren notwendig. Da der Single-Achsen-PCX/DSP-Controller diese nicht unterstützte, war zusätzlich eine Interrupt-Karte erforderlich. Das System musste auch einen Sortierter steuern, der die geschnittenen Holzstücke auf einem Förderband mit 183 m/min transportiert. Die Single-CPU-Architektur machte dies zu einer sehr anspruchsvollen Aufgabe. Die neue Produktgeneration realisierte Eagle mit Hilfe von Tisfoon. Das Unternehmen wählte den UMAC-Controller von Delta Tau als Eckpfeiler des neuen Designs. Die Controller-Architektur basiert auf zwei Prozessoren, die den Turbo- PMAC-Motion-Controller mit dem PC104-SBC ADL855PC von ADL Embedded Systems kombiniert und Fähigkeiten zur Hochgeschwindigkeits-Datenerfassung und -Positionserfassung bietet. Controller und PC/104-SBC ersetzten den bisherigen PC, PCX/ DSP und die Interrupt-Karte. Darüber hinaus programmierte Tisfoon die Mensch-Maschine-Schnittstelle neu, diese läuft nun auf dem ADL855PC unter Windows 2000, und entwickelte das Motion-Programm und den SPS-Code. Der neue Optimierungsalgorithmus ist sehr schnell und bietet im Vergleich zum Wettbewerb eine hervorragende Schnittqualität. Resultate der neuen Lösung • Die Höchstgeschwindigkeit der Kappsäge wurde von 122 m/min auf 275 m/min erhöht • Der Sortierer funktioniert einwandfrei mit Bandgeschwindigkeiten von 183 m/min. • „S“-Kurven-Beschleunigung ermöglicht präzisere Schnitte bis 1/64 Zoll; das Holz kann schnell und ohne zu rutschen in den Einzugswalzen positioniert werden • Ein Controller für Bewegung, Logik und Daten • Ein schneller, robuster und zuverlässiger Säge-Optimierer, der die Konkurrenz in allen Belangen übertrifft. Für Anwendungen in thermisch anspruchsvollen, rauen Umgebungen Der verwendete PC/104-Computer ADL855PC von ADL basiert auf einem Intel-Pentium-Prozessor, der mit bis zu 1,8 GHz getaktet wird und über 2048 KByte L2-Cache hat. Als Arbeitsspeicher stehen bis zu 1 GByte DDR333-SDRAM zur Verfügung. Der Intel-855GME-Chipsatz (GMCH) unterstützt einen 400-MHz- FSB mit integriertem „Extreme Graphics 2“-Grafikcontroller. Dieser steuert entweder einen Monitor mit 1600 x 1280 Bildpunkten bei 85 Hz und/oder ein 18/24/36/48-Bit- LVDS-LCD. Neben ACPI/APM- Power-Management-Funktionen, PCI-2.2-Bus und EIDE-Controller ist der ADL855PC auch mit vier USB-2.0- und zwei RS232-COM- Delta-Tau-UMAC-Controller in der Anwendung Ports, einem 10/100/1000-MBit/s- Ethernet-Anschluss, AC97-Sound, Schnittstellen für Drucker, PS/2 Tastatur und Maus u.v.m. bestückt. Der SBC wird mit 5 V versorgt und arbeitet im Temperaturbereich von -20 bis +75 °C. Optional ist auch eine Version für den Temperaturbereich von -40°C bis +85°C erhältlich. Vielfältiger Support Um Produkte mit 855er Chipsatz erfolgreich einzusetzen, bietet ADL vielfältigen Support bei der Migration. So steht ADL beispielsweise bei Baseboard-Anpassungen oder auch BIOS-Modifikation unterstützend zur Seite. OEMs, die existierende Applikationen upgraden wollen, profitieren zudem von den umfassenden Services. Bei Bedarf können sie die Portierung, Validierung und Migration outsourcen und somit wertvolle Entwicklungs-Ressourcen auf ihre Kernkompetenzen fokussieren und Zeit für Neuentwicklungen gewinnen. Neben den Hauptgründen wie Sicherheit, Langlebigkeit und Investitionsschutz ist zusätzlich die breite Vielfalt an Kühllösungen für die 855er ADL-Produkte ein wichtiger Aspekt. ADL Embedded Systems bietet mit seiner US-patentierten Heatpipe-Lösung eine hocheffiziente Kühlung, die PC/104-Module flexibel und lageunabhängig betriebsbereit hält. • ADL Embedded Solutions www.adl-europe.com PC & Industrie 11/2013 17

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© beam-Verlag Dipl.-Ing. Reinhard Birchel