VIPA SPEED7-PLC: Die Hardware macht's

Die aktuelle ASIC-Generation PLC7100DEV birgt das Erfolgsgeheimnis der SLIO-CPUs.

Die Vipa GmbH als Global Player mit Niederlassungen in 60 Ländernentwickelt und baut einige der schnellsten Hardware-basierten speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS) ihrer Klasse. Vipa entschied sich früh dazu, ASICs (von engl. „application-specific integrated circuit“ für „anwendungsspezifische integrierte Schaltung“) einzusetzen, denn diese können die Befehle wesentlich schneller als Prozessoren oder Cores abarbeiten.

Digitale ASICs integrieren zahlreiche Logikfunktionen, die sonst aus Standardbausteinen zusammengestellt werden müssten. Sie werden für eine bestimmte Aufgabenstellung optimiert in Serie gefertigt. Bei der ersten SPEED7-Chip Generation wurden die Rechenstrukturen für SPS-Aufgabenstellungen optimiert. Diese werden sehr effizient erledigt, weil jeder Befehl in einem zugeordneten Stück Logik in den Silizium-Strukturen verarbeitet wird. Die effizientere Befehlsausführung resultiert auch in einer geringeren elektrischen Verlustleistung und verursacht weniger Abwärme.

Vipa-Steuerungen wie diese aus der SPEED7-Klasse sind für die harten Anforderungen der Automatisierungswelt bestens gerüstet und in STEP®7 programmierbar.

Baugröße minimiert, Funktionalitäten ausgeweitet

Vipa setzt die von der Tochterfirma profichip entwickelten ASICs in vielen Produkten für die Automatisierungswelt ein. Die bald auch als EtherCAT-CPU und als Motion-Controller erhältlichen SLIO-CPUs setzen bereits auf die neueste Generation PLC7100DEV. Der µPLC 7100 IC unterstützt native STEP®7 von Siemens und bietet typisch 20 ns Ausführungszeit pro Kommando. Integriert sind u. a. Profibus master & slave, MPI, UART, Ethernet 10/100, Counter, PWM, Stepper Control, High-Speed I/Os, High-Resolution Timer, etc. Der Chip im winzigen BGA-Gehäuse kommt mit 1,2 W Leistung aus. Ethernet und MPI sind in allen SPEED7-CPUs integriert. Sämtliche Systeme sind mit dem Vipa Programmiertool WinPLC7 und/oder mit STEP7 von Siemens programmierbar sowie zukünftig mit dem neuen Engineering Framework SPEED7 Studio.

Geschwindigkeitsvergleich.

Lagerhaltung vereinfachen

Alle aus den SPEED7-CPUs der 300S-Serie bekannten Features sind auch in den SLIO-CPUs enthalten, etwa das Speichermanagement der 300er Familie mit flexibler Speicheranpassung über die MemoryConfigurationCard (MCC). Zusätzlich erlaubt die VIPASetCard im SD-Kartenformat das Generieren von 24 CPU-Versionen mit nur zwei Hardware-Varianten. Schon im Grundausbau bieten beide Hardwarevarianten genügend Arbeitsspeicher für viele gängige Anwendungen. Per SD-Karte kann sowohl der Speicher erweitert als auch die Profibus-Kommunikation aktiviert werden. Zusätzlich kann die VSC wie jede SD-Card zum Speichern von Programm und Daten verwendet werden. Die Programmierung bewegt sich in der gewohnten SIMATIC-Welt mit STEP7 oder Siemens TIA-Portal. Via Standard-Bus-System lassen sich Vipa- und Siemens-Baugruppen auch im Mischbetrieb einsetzen.

Schnell und kommunikativ

Wesentliche Features der SLIO CPUs sind der SPEED7-Prozessor 7100DEV, die Rückwandbuskommunikation mit 48 Mbit/s (Vipa-SPEED-Bus), der flexible Speicherausbau und die Erweiterung der Kommunikationsmöglichkeiten ohne CPU-Tausch. Profibus Master oder Slave sind optional aktivierbar, die zweite Ethernet-Schnittstelle mit Profinet-Controller ist schon bei der Basis-CPU 015 integriert. Zentral und dezentral sind bis zu 64 Module direkt an der CPU einsetzbar.

Problemlos und kostengünstig können Daten zwischen Profibus und Profinet übertragen werden, etwa um alte und neue Anlagenteile einzubinden. Auch über MPI kommunizierende Panels sind verwendbar. Zur Standardausrüstung gehören auch eine Ethernet-Schnittstelle für PG/OP-Kommunikation, Profinet LAN (015) und MPI. Auch RS485 (PtP), Modbus RTU Master/Slave, sowie ASCII, 3964R, USS sind mit an Bord. Wer ältere Anlagen problemlos auf heutiges Niveau aufrüsten will, kann hierfür auch das von Vipa erhältliche S5 Retrofit-System IM 306 DP nutzen. CPU bzw. IM-Anschaltungen werden durch die Slave-Baugruppe ersetzt und über Profibus DP an ein übergeordnetes Master-System angebunden.