BrainCells

Mechanischer Aufbau

Baugruppen

erhielten ihren Namen, da sich viele dieser intelligenten Einzel-Rechner über ein Netzwerk zu einem großen Rechnerverbund zusammenschalten lassen. Dabei kann eine einzelne BrainCell als Single-Board- Rechner aufgebaut sein, oder sie kann aus mehreren Baugruppen bestehen, die mit Hilfe eines Rückwand- Bussystems (I-Bus) zusammengeschaltet werden.
In der Regel bestehen die Braincells aus einer Master- Baugruppe sowie einer oder mehreren Slave- Baugruppen.
 

Mechanischer Aufbau
Der mechanische Aufbau erfolgt bei umfangreicheren Einheiten mit Hilfe eines 19" Systems. Bei kleineren Einheiten können die Baugruppen in einer Kassette montiert und damit direkt vor Ort betrieben werden.

Es gibt zwei Platinen- Formate. Die von der Frontseite gesteckten  Platinen besitzen Europaformat, die von der Rückseite gesteckten sind auf 80mm verkürzt. Sie enthalten in der Regel Anpassungs- Elektronik wie Pegelwandler etc. Damit lassen sich die Platinen in 280mm tiefen Gehäusen rückseitig montieren.
In 19" Aufbauten werden marktübliche Netzteile eingesetzt, in Kassetten Ausführungen kommt ein in Planar-Technologie ausgeführtes kleines Netzteil zum Einsatz, das mit 24V versorgt wird.

Baugruppen:
Umfasst die BrainCell mehr als eine kurze und eine lange Baugruppe, so werden alle Baugruppen auf einen Rückwand- Bus aufgesteckt (Infra-Bus). Die Baugruppen haben folgende Funktionen:

Master-Baugruppen sind für die Verwaltung der BrainCell zuständig. Sie lösen Messvorgänge auf den Slave- Baugruppen aus, führen eine Daten Vorverarbeitung durch und sorgen für die Kommunikation mit dem übergeordneten PC sowie mit anderen BrainCells. Master-Baugruppen können die Master- Eigenschaft an andere Master- Baugruppen auf dem Bus dynamisch abgeben.
Komplexere Teilfunktionen wie der Rechnerkern oder der Netzwerk- Adapter sind als Huckepack Platinen ausgeführt.  Dies erleichtert den Test.

Slave-Baugruppen führen die eigentlichen Aufgaben aus. Dies können Messaufgaben sein. Aber auch Fahrkommandos, falls es sich bei der Baugruppe um eine Schrittmotor- Baugruppe handelt. In der Regel beziehen die Slave- Baugruppen ihre Intelligenz von einem Signalprozessor (DSP).
Sehr häufig nehmen die Slave- Baugruppen analoge Signale auf. Es wird dann darauf geachtet, dass der Übergang in den Digital- Bereich möglichst schnell vollzogen wird. Aufgaben, die früher analoge Bauelemente übernahmen (z.B. filtern), werden durch den DSP abgearbeitet.
Die meisten Slave- Baugruppen verfügen über eine Standard- Schnittstelle, mit der folgende Philosophie verfolgt wird:

Diese Standard-Schnittstelle wird auf nahezu allen Slave-Baugruppen eingesetzt, so dass bei einer Neuentwicklung nur der Frontend- Teil neu erstellt werden muss. Aber auch hier können wir auf umfangreiche Erfahrung zurückgreifen (MakModul, Euromak). Die Anpassung des Frontends an die Standard- Schnittstelle erfolgt durch Software in DSP und FPGA.

Interface-Baugruppen sind die 80mm langen Baugruppen, die von hinten auf den Bus aufgesteckt werden. Sie haben die Aufgabe die Prozess-Signale an die Erfordernisse der Haupt- Platinen anzupassen. Aber auch das Planar- Netzteil sowie B-Hub sind als Interface- Baugruppen ausgeführt.

I_Bus ist der interne Rückwand-Bus, der Master und Slave-Baugruppen miteinander verbindet.

Zurück