Schnell zu multiprotokollfähigen, platzsparenden Automatisierungslösungen mit netX90 von Hilscher

Durch seine Zweikern-Architektur ermöglicht der Kommunikationsprozessor netX 90 von Hilscher durch Integration von Steuerungs- und Kommunikationsfunktionalität in einem Gerät eine deutlich sichtbare Platzersparnis im Schaltschrank.

Industrie 4.0 und die digitale Transformation sind komplex und schwer zu fassen. Um die industrielle Automatisierung voranzubringen, braucht es in der konkreten Umsetzung viele kleine Ideen, Konzepte und Innovationen. Nur mit diesen lassen sich großartige Ideen handhabbar machen und in die Realität überführen.

Mit einem breiten Know-how und einer Bibliothek lauffähiger Schaltungen auf Basis des Kommunikationsprozessors netX 90, entwickelten dieEntwickler mehrere Varianten eines Multiprotokoll-Gateways mit sehr kurzer Time-to-Market.

DI Robert Schedlberger
Geschäftsführer der dieEntwickler Elektronik GmbH

„Der Kommunikationsprozessor netX 90 von Hilscher besticht mit Multiprotokollfähigkeit bei besonders kleinen Abmessungen, einem niedrigen Energieverbrauch und einer geringen Temperaturentwicklung.“

Kleiner Hard- und Softwaremulti

Im Zusammenspiel zwischen den großteiligen Strukturen der Systemhersteller einerseits und den auf komplette Individuallösungen spezialisierten Automatisierern andererseits nimmt der österreichische Dienstleister dieEntwickler Elektronik GmbH die Rolle des Missing Link ein. Das Unternehmen mit Sitz in Bad Zell (OÖ) entwickelt gemeinsam mit Kunden, Mitarbeitern und Partnern innovative Lösungen und individuelle Komponenten für Anwendungen im industriellen Umfeld. Dabei handelt es sich sowohl um Software als auch um anwendungsspezifische Hardware für kleine und kleinste Serien.

Das Portfolio von dieEntwickler ist sehr breit. Es reicht von der reinen Softwareentwicklung bis zu Hardware, von der Platine bis zum fertigen Gerät. Dazu verfügt das Unternehmen über einen eigenen Prototypenbau. Zu den Kunden zählen die bekannten Hersteller von Automatisierungssystemen ebenso wie namhafte Werkzeugmaschinenhersteller und die Errichter und Anwender fertiger Automatisierungslösungen.

Neben kundenspezifischen Entwicklungen ist dieEntwickler auch mit einem eigenen Produkt auf dem Automatisierungsmarkt vertreten. Das Lichtgitter Rapidoscan dient der Vermessung von Gütern beim Transport auf Förderbändern, von Paketen über Lebensmittel und gefüllten Getränkeflaschen bis hin zu Pflanzen. Die extrem hohe Messgeschwindigkeit des Lichtgitters macht dieEntwickler zum Technologieführer auf diesem Spezialgebiet, ebenso die Fähigkeit der Variante Rapidoscan 5000 zur Kommunikation über verschiedene Varianten von Industrial Ethernet.

dieEntwickler nutzen den Hilscher netX90 in vielfältigen Kundenprojekten: Er ist in unterschiedlichen Formen verfügbar, vom reinen Chip über Embedded-Module im A2-Format …

Fokus auf industrielle Kommunikation

Unabhängig von bestimmten Produkten legt dieEntwickler einen deutlichen Fokus auf industrielle Kommunikationssysteme. „Auch wenn z. B. OPC UA einen guten Ansatz zur Vereinheitlichung bietet, wird es noch dauern, bis eine solche in der Realität ankommt“, weiß DI Robert Schedlberger, geschäftsführender Gesellschafter von dieEntwickler. „In den langlebigen, industriellen Installationen müssen Geräte und Komponenten weiterhin über bestehende Feldbusse und Industrial Ethernet-Varianten kommunizieren, nicht selten auch über mehrere verschiedene.“

Diese Anforderung brachte dieEntwickler zu Hilscher, einem führenden Technologie- und Lösungsanbieter auf dem Gebiet der industriellen Kommunikation. Dessen Kommunikationsprozessoren mit der multiprotokollfähigen netX-Technologie sind nicht auf ein bestimmtes Protokoll zugeschnitten. So eignen sie sich für den Einsatz in allen gängigen Netzwerken, und zwar sowohl als Master als auch als Slave.

Anlass der Kooperation mit Hilscher war die Entwicklung eines Motorcontrollers im Jahr 2017. Dieser sollte bei extrem kompakten Abmessungen die bestmögliche Vernetzung sowohl mit Profinet als auch mit EtherCAT gewährleisten. „Das System-on-Chip (SoC) netX 90 von Hilscher erwies sich als die perfekte Wahl für den damaligen Anwendungsfall“, bestätigt Robert Schedlberger. „Obwohl damals noch in der Betatest-Phase, bestach der Kommunikationsprozessor mit Multiprotokollfähigkeit bei besonders kleinen Abmessungen, einem niedrigen Energieverbrauch und einer geringen Temperaturentwicklung.“ Einen wesentlichen Beitrag dazu leistet beim aktuellen netX 90-Chip der zweite Prozessorkern für Kundenanwendungen. Dieser vereinfacht die Gestaltung von Geräten stark und ermöglicht die Anbindung auch recht kleiner Einheiten mit voller Kompatibilität.

… bis zur PC-Einschubkarte.

Ing. Selim Kuljici
B.Sc. (FH), Geschäftsführer von Hilscher Austria

„Unser Implementierungspartner dieEntwickler realisierte mit dem netX 90 ohne vorherige Schulung und bereits vor der Verfügbarkeit unseres eigenen ersten Profinet-Firmware-Releases ein fertiges Produkt.“

netX-90-Erfahrung seit Tag eins

„dieEntwickler gehörten damit nicht nur zu den ersten Kunden, die den netX 90 einsetzten, sie realisierten damit ohne vorherige Schulung eine fertige Schaltung und stellten den Prototyp bereits vor der Verfügbarkeit unseres eigenen ersten Profinet-Firmware-Releases fertig“, zeigt sich Ing. Selim Kuljici, B.Sc. (FH), Geschäftsführer von Hilscher Österreich, beeindruckt. „Hilscher stellte dem innovativen Unternehmen daher die Beta-Version der Software zur Verfügung.“ So absolvierte der Motorcontroller unmittelbar nach Vorliegen des offiziellen Firmware-Releases anstandslos die Profinet-Gerätezertifizierung.

Heute gehört der netX 90 aufgrund seiner oben beschriebenen Eigenschaften, der positiven Erfahrungswerte und der umfassenden Chip-Peripherie zu den Kernkomponenten aller netzwerkfähigen Komponenten von dieEntwickler. Seit ein paar Jahren ist das oberösterreichische Unternehmen offizieller Implementierungspartner von Hilscher.

netX 90 verleiht auch dem Lichtgitter Rapidoscan 5000 zur Vermessung von Gütern beim Transport auf Förderbändern die Fähigkeit zur Kommunikation über verschiedene Varianten von Industrial Ethernet.

Anwender: dEE

dieEntwickler Elektronik GmbH ist ein Hard- und Softwareentwickler mit den Schwerpunkten industrielle Kommunikationssysteme, optische Sensorik und Industrienetzgeräte. Das Unternehmen mit Sitz in Bad Zell (OÖ) unterstützt seine Kunden bei der zeiteffizienten Entwicklung individueller Komponenten. Es ist offizieller Embedded-Integrationspartner von Hilscher.

dieEntwickler Elektronik GmbH
Linzer Stra?e 4
A-4283 Bad Zell
https://www.dieentwickler.at

Verkürzte Time-to-Market

In den vielfältigen Kundenprojekten nutzen dieEntwickler den netX 90 als reinen Chip. Das Unternehmen hat sich über zahlreiche netX-90 Projekte ein breites Know-how und eine Bibliothek lauffähiger Schaltungen für verschiedenste Hardware-Anforderungen erarbeitet, einschließlich des redundanten Kerns und mit fertigen Layouts für diverse Schnittstellenausführungen wie M12 oder RJ45.

Die eigentliche Entwicklungsarbeit beschränkt sich daher meist auf das Anpassen des Formfaktors und dem Anschluss von Hardware und Peripherie auf der Applikationsseite. Das begrenzt den Zeitaufwand nicht nur für die eigentliche Entwicklung, sondern vor allem auch für Tests. „Mit unserem netzwerkseitig fertigen Paket für die Produktentwicklung auf Basis des netX 90 können wir extrem rasch auf Anforderungen reagieren“, erklärt Schedlberger. „Damit ermöglichen wir unseren Kunden eine außerordentlich kurze Time-to-Market bei Neuentwicklungen.“

Ein weiteres Betätigungsfeld der dieEntwickler GmbH ist das Erstellen hardwarenaher Software für namhafte Automatisierungssystemhersteller. Bild: Siemens

Wertvollen Schaltschrankplatz sparen

Neben Zeit und Kosten ist der Platzbedarf eine weitere Triebfeder für Innovationen in der industriellen Automatisierung. „Die Funktionsdichte in Maschinen und Anlagen steigt, die Stellfläche sollte aber eher kleiner werden als größer“, berichtet Schedlberger aus der Erfahrung mit einem österreichischen Werkzeugmaschinenhersteller. „Da muss man mit dem vorhandenen Platz im Schaltschrank sparsam umgehen.“

Handelsübliche I/O-Anreihsysteme müssen sich für viele Anwendungsfälle eignen und sind daher notwendigerweise größer als Speziallösungen. Mit dem netX 90 gelingt den Experten von dieEntwickler nicht nur eine Produktentwicklung in sehr kurzer Zeit. Der modulare Entwicklungsansatz hält auch die Entwicklungskosten sehr gering, sodass sich diese auch auf recht kleine Stückzahlen wirtschaftlich umlegen lassen. Zusätzlich ermöglicht der netX 90 durch seine reichhaltige On-Chip-Peripherie auch eine erhebliche Vereinfachung des Netzwerkaufbaus im industriellen Umfeld. Diese lässt sich auf wesentlich kleinerem Raum unterbringen als herkömmliche Systeme.

Um Kosten, Platzbedarf und Fehleranfälligkeit zu optimieren, entwickelten dieEntwickler im Rahmen eines Kundenprojektes auf Basis eigener Ideen und auf Basis des netX 90 ein spezielles Schaltschrankkonzept. Dabei nutzten sie die zwei Prozessorkerne des SoC, um in einem einzigen Gerät sowohl die Steuerungsfunktionen als auch die Gateway-Funktionalität zu realisieren. So integriert ein einziges Gerät, das vom oben erwähnten Maschinenhersteller als Platine integriert wird, aber auch mit Gehäuse erhältlich ist, alle benötigten Funktionen. Die Konsolidierung aller Komponenten von der Kopfstation über I/O-Karten, Timer, Zähler bis zu Encoder-Eingängen spart nicht nur Platz im Schaltschrank. Sie reduziert auch erheblich den Verdrahtungsaufwand und somit die Fehleranfälligkeit im Vergleich zu herkömmlichen dezentralen Steuerungssystemen.

Partnerschaftlich zum Erfolg

„Die Flexibilität des netX 90 in Verbindung mit dem konkurrenzlosen Formfaktor und der hohen Effizienz machen den Chip für uns zu einer wertvollen Allzweckwaffe“, betont Schedlberger. „Auch über klassische industrielle Kommunikationsaufgaben hinaus können wir damit variantenreiche Kundenprojekte in vielen Branchen und Anwendungsbereichen zum Erfolg führen.“ Kuljici bestätigt: „dieEntwickler kombinieren ein breites Fachwissen über die Vielfalt industrieller Kommunikationsprotokolle mit umfassender netX-Erfahrung aus verschiedensten Projekten. Mit hauseigener Hard- und Softwareentwicklung sowie dem unabhängigen Prototypenbau sind sie der perfekte Partner der Industrie für die optimale Implementierung unserer netX-Lösungen.“