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PC & Industrie 2/2014

Software/Tools/Kits

Software/Tools/Kits LabVIEW auf Scheckkarten-Rechnern Linker, Loader) in eine echtzeitfähige Standalone-Firmware gebaut. Diese wird über JTAG oder Bootloader direkt ins Flashmemory der Zielhardware gebrannt. Von dort startet die Anwendung direkt ohne Betriebssystem und geht in einen zuverlässigen 24/7-Betrieb mit µs-Echtzeit, inklusive Fehlerbehandlung über. Die Systeme sind damit gegen Einflüsse von außen weitgehend unempfindlich. Sie lassen sich auch problemlos mit Wireless/ WLAN, RF, Bluetooth, RFID, GSM/ GPRS, GPS, Zigbee u.a. erweitern. Einbindung in die individuelle Aufgabe Bild 1: LabVIEW auf Scheckkarten-Rechnern für individuelle, kompakte Auswerte-Module/-Systeme oder Mess-, Steuer- und Regelgeräte. Für die verschiedensten Anwendungen bietet National Instruments (NI) eine standardisierte Plattform. Was aber, wenn die Aufgabe ein Boardlevel-Produkt mit anwendungsspezifischer Mikroprozessor-Hardware erfordert, mit Lab- VIEW-Support? Die hier beschriebene Methode ermöglicht es individuelle, kompakte Auswertemodule oder Mess-, Steuer- und Regelgeräte mit Hilfe von LabVIEW auf Mikroprozessoren zu entwickeln und zu produzieren, auch für Realtime- Aufgaben, ohne Betriebssystem. Low-power Rechner der ZBrain-Familie Kompakt, flexibel und mit LabVIEW programmierbar, so präsentieren sich die Low-power Mess-, Steuerund Regel-Rechner der ZBrain- Familie. Die lüfterlosen Module im Scheckkartenformat (Bild 2) booten in knapp 1 Sek. in die Applikation, bieten Multitasking und Realtime in µSek. und sind in Leistung und Stromverbrauch skalierbar. Sie bieten On-Board ein umfangreiches Prozess- und Daten-I/O, z.B. Analog-I/O bis 5 MHz, PWM, Counter, Encoder und Digital-I/O sowie Ethernet, CAN, USB, UART, I²C, SPI, Micro-SD und Color-Touch- Bild 2: „LabVIEW-Scheckkartenrechner“ bieten On-Board ein umfangreiches Prozess- und Daten-I/O. TFT. Weiteres I/O kann über Busschnittstellen angeschlossen werden. Die Module ermöglichen den Anschluss unterschiedlichster Sensoren und Aktoren und damit einen schnellen Aufbau von anwendungsspezifischen Auswertemodulen oder individuellen Mess-, Steuer-, Regel-Geräten/ -Systemen, vom Prototypen bis zur Serie. Der neue LabVIEW C-Code- Generator von National Instruments ist flexibel an Hardwareplattformen unterschiedlicher Leistungsklassen angepasst. Es werden nicht nur die Algorithmen und Bibliotheksaufrufe übersetzt, sondern auch die komplette Applikationslogik inklusive Multitasking und Hardwarezugriffen, welche direkt im grafischen Code erfolgen, z.B. analoges und digitales I/O, Embedded Filesysteme, Kommunikation über Ethernet und eine Multi-Touch- Bedienoberfläche. C-Programme, Statecharts, M-Scripts und Simulationsmodelle können einfach eingebunden werden. Der erzeugte Embedded-Applikations-C-Code wird mit dem Quellcode eines sehr schlanken RT-Kernels verlinkt und mit den gängigen Tools (Compiler, Die umfangreichen Prozess- und Daten-I/Os der LabVIEW-Scheckkartenrechner sind jeweils als 3,3-V-TTL- Signale auf 2,0 mm oder 2,54 mm Stecker geführt. Eine Anpassung an den individuellen Signalpegel und Formfaktor der Aufgabe erfolgt auf einem Baseboard (Bild 1). Die Komplexität dieser Baseboards ist gering, denn die kritischen Schaltungsteile sind auf dem Scheckkartenmodul realisiert. Die Speisungen können einfach gehalten werden und die Signale müssen meistens nur noch konditioniert werden. Je nach Anforderung wählt der Designer das passende, von LabVIEW unterstützte Modul. Benutzeroberflächen lassen sich einfach per Drag-and-Drop erstellen und live auf verschiedenen CAP-/ Multi-Touch TFTs ausführen. Ausgelegt für den rauen Industrieeinsatz werden die Scheckkartenrechner schon jetzt in unterschiedlichsten Bereichen eingesetzt, 1000 m unter dem Meer, auf der Schiene, im Fahrzeug oder im 19“-Rack, in Analysenund Medizintechnik ebenso wie in der Küche und im Abwasser. Auf Grund des geringen, skalierbaren Stromverbrauchs sind sie auch für mobile, batteriegestützte Aufgaben und für Mess-Handhelds sehr gut geeignet. Wir stellen aus: Embedded World, Halle 4, Stand 4-426 • Schmid Elektronik www.schmid-elektronik.ch 38 PC & Industrie 2/2014

Software/Tools/Kits Optimale Entwicklungs-, Test und Debugumgebung Ab sofort steht der Universal Emulation Configurator (UEC) von PLS Programmierbare Logik & System nun auch für die Emulation Devices MPC57xx von Freescale und SPC57x von .STMicroelectronics zur Verfügung. Mit Hilfe dieses speziellen Tools zur Definition von Traceund Messaufgaben für On-Chip-Emulationslogik lässt sich das volle Potenzial der Emulation Deivces hinsichtlich Fehlersuche und Softwarequalitätssicherung erstmals ohne jegliche Einschränkungen nutzen. Dreistufiges Programmiermodel zur einfachen Konfiguration Die Emulation Devices MPC57xx und SPC57x sind pinkompatibel zu den jeweiligen Serienchips, enthalten aber zusätzlichen Emulationsspeicher, eine aufwendige Trigger- und Filterlogik sowie Anschlüsse für eine serielle, auf dem Aurora-Protokoll basierende Hochgeschwindigkeits-Schnittstelle. Damit Entwickler die mehreren hundert Register der zusätzlichen Emulationslogik möglichst einfach und abstrahiert konfigurieren können, basiert der Universal Emulation Configurator auf einem dreistufigen Programmiermodell. Die assemblerähnliche Trace Qualification Language (TQL) der ersten Stufe verwendet die Ressourcen der Emulationshardware. Damit können die einzelnen Registerwerte gesetzt werden. Die C-ähnliche High-Level Trace Qualification Language (HTQL) erlaubt bereits eine abstraktere Beschreibung von Messaufgaben durch bedingte Aktionen und Definition von Zustandsmaschinen. Die dritte Stufe der Abstraktion und das eigentliche Nutzerinterface bildet ein grafischer Editor, mit dem sich aus vordefinierten Blöcken eine Messaufgabe zusammensetzen lässt. Dabei werden bestimmte Zustände im Target durch Signale beschrieben. Diese wiederum können Aktionen auslösen oder eine zugrundeliegende Zustandsmaschine in einen neuen Zustand verschieben. Die einzelnen Blöcke, welche zur Beschreibung von Signalen, Aktionen und Grundelementen von Zustandsmaschinen dienen, sind wiederum in Bibliotheken zusammengefasst. Diese lassen sich beliebig erweitern oder durch eigene Bibliotheken ergänzen. Um ein möglichst hohes Maß an Modularität, Flexibilität und Nutzerfreundlichkeit zu erzielen, wurde als Datenformat XML gewählt, Analyseaufgaben, die auf Basis der Bibliothekselemente erstellt wurden, lassen sich ebenfalls im XML-Format zur späteren Wiederverwendung sichern. Der Weg zum grafischen Element Für einen einzelnen Baustein werden dessen Erscheinungsbild im Editor, die Parameter zur Anpassung an die jeweilige Messaufgabe und ein Template des zu erzeugenden HTQL-Codefragments beschrieben. Damit ist es möglich, jedes beliebige HTQL-Konstrukt auch als grafisches Element verfügbar zu machen. • PLS Programmierbare Logik & Systeme GmbH www.pls-mc.com Integration entscheidet über Erfolg im Engineering Als international etablierte CAE-Lösung im Engineering-Prozess nimmt Eplan Daten von benachbarten Systemen und Disziplinen auf, verarbeitet sie und reicht diese weiter. Große Offenheit und standardisierte Schnittstellen der Eplan Plattform stärken die effiziente Kommunikation mit anderen Systemen. Neutrale, universelle und vor allem herstellerneutrale Austauschformate sind die Basis. Standardisierte Kommunikationsschnittstellen wie die „ERP/PDM Integration Suite“ zu übergeordneten Systemen wie Siemens Teamcenter, PTC Windchill, SAP oder Pro- Alpha erleichtern den integrierten Datenaustausch mit anderen Systemen. SAP-Schnittstellen zu einerseits Eplan, aber auch zu diversen CAD-Systemen wie Auto- CAD, Inventor, Catia, Microstation, Solid Edge oder SolidWorks sowie zu Enovia V6 sind bereits verfügbar. Auch der bidirektionale Datenaustausch zwischen Eplan und verschieden Systemen der SPS-Programmierung ist eine zentrale Anforderung im Engineering-Prozess. Ergebnisdaten aus Eplan stehen automatisch für alle Folgeprozesse entlang des Produktlebenszyklus bereit. Der Datenaustausch zwischen dem SPS-Programmierer und dem Elektrokonstrukteur findet über direkte Schnittstellen zwischen den Systemen von B&R, Beckhoff, CoDeSys, Siemens, Phoenix Contact, Rockwell Automation, Schneider Electric und künftig auch Mitsubishi Electric statt. • Eplan Software & Service GmbH & Co. KG www.eplan.de PC & Industrie 2/2014 39

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