Controllo di processo basato su CPU Motorola 68030 (CN2)
Il CN2 è un controllo di processo basato su bus VME che presenta caratteristiche senza dubbio innovative rispetto ad altri sistemi analoghi presenti sul mercato.
Le caratteristiche principali del CN di El.Ma. sono:
- LAN Ethernet con pieno supporto di protocolli come TCP/IP, UDP/IP, ICMP, HTTP, POP3, SMTP e VPN
- Web Server integrato per configurazione in locale e in remoto del sistema e upload del software applicativo, firmware, librerie FPGA etc.
- Interfacce CAN con protocollo CANopen
- Board multifunzione su bus VME basate su FPGA con libreria funzioni IP cores collaudate e integrabili nel sistema
- Sistema operativo realtime multitasking preemptive con possibilità di gestire fino a 128 threads definibili a livello di software applicativo e con una cadenza di switch di contesto di 10 KHz.
Si passa a descrivere più dettagliatamente le caratteristiche delle boards.
Board VME CPU030
- Processore Motorola MC68030RC50 50 MHZ
- RAM 2 Mbyte su bus dati a 32 bit e zero wait state
- RAM non volatile 8 Kbyte con orologio e calendario
- FLASH EPROM 1 Mbyte per software applicativo
- FLASH EPROM 1 Mbyte per sistema operativo, librerie FPGA, Web Server, pagine HTML, etc.
- N.1 canale LAN Ethernet 10/100 Mbit
- N.2 canali CAN 2.0B optoisolati con protocollo CANopen
- N.2 canali RS232/RS485
- Hardware watchdog
- Interfaccia bus VME con indirizzamenti A16/A24/A32 e bus dati 8/16/32 bit
Sistema operativo
- Multitasking preemptive realtime con switch di contesto a 10 KHz
- Possibilità di gestire fino a 128 thread definibili a livello di software applicativo e con diverse modalità operative
- Gestione di eventi legati a interrupt, condizioni di errore etc.
- Protocolli LAN TCP/IP, UDP/IP, ICMP, HTTP, POP3 e SMTP con possibilità di gestire fino a 32 socket simultanei TCP/IP e UDP/IP
- Server multiclient per comunicazione con PC di supervisione, SCADA e altri CN2 basato su variabili condivise, tale sistema di comunicazione è attivabile simultaneamente su LAN, CANopen (mediante un server SDO) e RS232
- Pieno supporto del protocollo CANopen Master/Slave attivabile su due canali CAN, le direttive CiA implementate sono: DS301, DS401, DS402, DS404, DS406, sempre su CAN sono disponibili funzioni di lettura/scrittura SDO, trasmissione e ricezione PDO, gestione nodeguarding e heartbeat, server SDO per accesso a variabili condivise, etc.
- Gestione fino a 16384 I/O locali e remoti e 4096 canali analogici remoti (I/O e analogici sono mappabili simultaneamente su due canali CAN)
- Disponibilità di librerie per dispositivi commerciali come azionamenti, inverter, terminali remoti etc.
- Programmazione in linguaggio C/C++ con ampie librerie di funzioni del sistema operativo e dispositivi commerciali e librerie di interfacciamento al CN2 in C# e VB
Board multifunzione FPGA MF01
- n. 4 FPGA Xilinx Spartan XCS10TQFP144-4 da 10 Kgate disponibili e collegati con 34 linee I/O a quattro rispettivi connettori disposti sul pannello frontale, su questi FPGA sono disponibili delle funzioni IP cores già collaudate oppure il cliente può caricare delle sue funzioni personalizzate
- elenco funzioni FPGA già incluse di default nella flash EEPROM della board
CPU
- IP interfaccia 32 I/O configurabili come input o come output e mappabili come I/O locali
- IP interfaccia per 4 canali encoder incrementali a 32 bit (31 bit più il bit di segno)
- IP interfaccia per un motore stepper con generatore di rampe trapezoidali
Per queste funzioni IP sono poi disponibili dei moduli morsettiera optoisolati montabili su barra DIN per il collegamento con i sensori o attuatori
- n. 8 canali DAC a 14 bit con uscita differenziale –10/+10 VDC
- Possibilità da parte del sistema operativo di gestire fino a otto schede MF01 su VME
Seguono gli schemi a blocchi relativi rispettivamente alla scheda CPU030 e MF01:
