PNopenseminar_2011_開発stack

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PROFINET

Open Seminar

開発

開発セミナー

セミナー

Software Stack FPGA IP core 2

PROFINET

対応製品

対応製品の

の

の開発

開発

複雑な規格の仕様を一から勉強するのはちょっと….. できるだけ短期間で、柔軟なスケジュールで進めたい既存のハードウェアを変更することなくPNを対応させたい将来的な仕様拡張に対してシームレスに統合したい同じハードウェアで複数のRTEプロトコルを対応したい

ユーザ

ユーザ要求

要求

要求は

要求

は

は多種多様

は

多種多様

仕様書から内製しなくてはならない？自社で開発すると、どのくらいの期間がかかる？開発コストは？量産化後のコストは？どんなベンダーがどんなソリューションをもっている？

ユーザ

ユーザの

の

の疑問

疑問

疑問も

も

も多種多様

多種多様

(2)

3 PROFINET Slideset

PROFINET

開発手法

通信部分（プロトコル）を専門とするベンダーが、それぞれのソリューションを、ノウハウとテクノロジーと一緒に提供します。お客様は通信のエキスパートになる必要はなく、自社製品の機能開発に注力することができます。開発中のサポートはもちろん製品の認証までお手伝いできます。

複雑

複雑な

な

な規格

な

規格

規格の

の

の仕様

仕様

仕様を

を一

を

一

一から

から

から勉強

勉強

勉強するのはちょっと

するのはちょっと

…..

4 PROFINET Slideset

PROFINET

開発手法

1 ---

モジュール

既にPROFINETの仕様に対応したPCボードや組込みモジュールがあります。既存のネットワークと接続するためのゲートウェイもあります。詳細は、PCカード・組込みモジュール・ゲートウェイのセッションでご紹介します。

できるだけ

できるだけ短期間

短期間

短期間で

短期間

で

で、

、

、柔軟

、

柔軟

柔軟な

柔軟

なスケジュール

な

スケジュール

スケジュールで

スケジュール

で

で進

進

進めたい

めたい

(3)

5 PROFINET Slideset この要望は、たくさんのユーザ様からお聞きしております。従来のプラットフォームには Ethernetのコネクタはほぼついているので、PROFINETのソフトウェアスタックをポーティングすることで、実現することができます。

既存

既存の

のハードウェア

の

ハードウェア

ハードウェアを

を

を変更

を

変更

変更することなく

することなく

PN

を

を対応

対応

対応させたい

させたい

流れとしては....(例です) Step 1: ユーザの既存ハードウェアの仕様とPNの要望仕様を確認 Step 2: ユーザはキット等を購入、ベンダー側にユーザと同等の動作環境を用意 Step 3 (オプション): ご要望により、ワークショップや環境のセットアップとポーティングの試作 Step 4a: ベンダーが、ユーザ環境にスタックのポーティング・実装を行う Step 4b: または、ユーザがスタックのポーティング・実装を行う Step 5 (オプション): ご要望により、ユーザ機器の包括的な試験や認証を実施

PROFINET

開発手法

2 ---

スタック

6 MOLEX製品について(ソフトウエア組込)

PROFINET IO Development Kits

ユーザーアプリケーションユーザーアプリケーションユーザーアプリケーションユーザーアプリケーション BradCommunications™ PROFINET IO Development Kits PROFINETアダプテーションアダプテーションアダプテーションアダプテーション RPC / RT システムシステムシステムシステムアダプテーションアダプテーションアダプテーションアダプテーション OS (スレッド, IRQ, タイマー, 等) API API コアスタックコアスタックコアスタックコアスタックスタックインターフェーススタックインターフェーススタックインターフェーススタックインターフェーススタックユーザーレイヤスタックユーザーレイヤスタックユーザーレイヤスタックユーザーレイヤ：：：：搭載搭載搭載搭載、OSに PROFINET IOスタックスタックスタックスタックはははは3 つのつのつのつの主要主要主要コンポーネンツ主要コンポーネンツコンポーネンツでコンポーネンツででで構成構成構成構成されますされますされますされます。。。。 IO Data Image

(process, alarm, status)

Engine

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7 PROFINET Slideset Softing製品について(ソフトウエア組込)

PROFINET IO Stack

PROFINET

開発手法

2 ---

スタック

Porting Layer Stack API (PNAK/SDAI/SCAI) Application

Windows Linux eCos VxWorks OS-9 others

Freescale Intel Nios II ARM Renesas others

Freescale Intel Nios II ARM others

Windows Linux eCos VxWorks OS-9 others

Renesas Porting Layer (ポーティングレイヤ)

ハードウェアとOSに関連した実装部分（メモリーアロケーション、ドライバー …） Stack Kernel(スタック) PNの仕様と、外部ファンクションへのアクセス(Porting Layerを介した）を実装 PNの仕様が拡張された場合もスタックのみ拡張することで対応 API 高機能なAPI (PNAK) やさしいAPI (SDAI, SCAI) シングルプロセッサと２つプロセッサアーキテクチャをサポート 8 PROFINET Slideset

既存

既存の

のハードウェア

の

ハードウェア

ハードウェアを

を

を変更

を

変更

変更することなく

することなく

PN

を

を対応

対応

対応させたい

させたい

PROFINET

開発手法

2 ---

スタック

将来的

将来的な

な

な仕様拡張

仕様拡張

仕様拡張に

に

に対

対

対して

対

してシームレス

して

シームレス

シームレスに

シームレス

に

に統合

統合

統合したい

したい

メリット既存のハードウェアが使用できます PNの仕様が拡張されても、ユーザはシームレスに移行することが可能スクラッチからハードウェアを開発する事と比較すると、より短い時間でマーケットへ出せますコントローラとデバイスが一つのアプリケーションに実装できます。デメリット開発はやや大変実装上のリスク（シングルプロセッサソリューションではパフォーマンスの問題。重要な機能がサポートできない。スケジュール問題など）最新機能(IRT)は不可能

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9 PROFINET Slideset グローバルなマーケットを対象とするユーザ様からは、将来的には共通のプラットフォームで複数のRTEを展開されたいというご要望をお聞きします。

同

同じ

じ

じハードウェア

ハードウェア

ハードウェアで

ハードウェア

で

で複数

で

複数

複数の

の

RTE

プロトコル

プロトコルを

プロトコル

を

を対応

対応

対応したい

したい

PROFINET

開発手法

3 --- FPGA

流れとしては、 Step 1: 評価キットを購入していただきます（API、サンプル、PLCプロジェクト、開発環境等含む） Step 2: ユーザ自身のハードウェアに対して固有のFPGAデザインを作成します Step 3: ベンダーが固有のFPGAデザインに対してソフトウェアをジェネレーションします Step 4 (オプション): ユーザはPNワークショップに参加、またはサポート契約ができます Step 5: API ライブラリ上にアプリケーションを開発（ポーティング）していただきます 10

同

同じ

じ

じハードウェア

ハードウェア

ハードウェアで

ハードウェア

で

で複数

で

複数

複数の

の

RTE

プロトコル

プロトコルを

プロトコル

を

を対応

対応

対応したい

したい

PROFINET

開発手法

3 --- FPGA

eCos PROFINET IO Device/Controller API (SDAI) DP RAM API (SDAI) Library ユーザアプリケーション GPIO IP Cores F P G A スィッチIP コアデェイジーチェーントポロジー可能 MRPサポート Nios II(CPU)にスタックとOSを搭載コンフォーマンスB対応ユーザは通信部分の詳細は不要 PN以外のRTEも対応可能 API

Device用、Controller用のAPI 共通APIなので、各種RTEに対応

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11 PROFINET Slideset

PROFINET

開発手法

3 --- FPGA

同

同じ

じ

じハードウェア

ハードウェア

ハードウェアで

で

で複数

で

複数

複数の

複数

の

RTE

プロトコル

プロトコルを

を

を対応

対応

対応したい

対応

したい

メリット FPGAの利点を活かすことができます柔軟性。ユーザ特有の機能拡張を追加IPコアで実装できます必要なインテグレーションの労力は比較的少ない一つのFPGAの中に全ての必要な機能を統合する最適化ソリューション透過的ITパスの統合はリアルタイムイーサーネットと標準ＩＴを一つのハードウェアでの使用を可能にします。デメリットユーザはIC（メモリ…）が利用可能か注意しなければなりません FPGAのノウハウが必要です

FPGA+IP Coreライセンスのコストが1プロトコル専用のASICより高くなる可能性があります。 12 PROFINET Slideset

PROFINET

開発手法

選択肢専用ASIC PCボード、カード組込み通信モジュールゲートウェイ FPGAベースIP Core Software Stackのインプリメントなどなど... マイクロフェアでは、各社がご提案するソリューションの詳細をご説明しております。是非、お立ち寄りいただきまして、最適な手法を見つけてください。