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BrainBus - BrainCells und PC zu einem
Multi- Prozessor System vernetzen
Kleine preiswerte Baugruppen bei Bedarf zu großen Systemen
verbinden.
Allgemein
BrainCells® können über BrainBus® zu einem lose gekoppelten Multiprozessor- System
vernetzt werden. Dadurch lassen sich umfangreiche Aufgaben in mehrere kleine aufteilen.
Soft- und Hardware werden übersichtlicher. Die Systeme werden flexibler (divide et
impera). Über BrainBus® können nicht nur Daten über größere Entfernungen transportiert werden wie dies bei den
üblichen Feld-Bussen der Fall ist, sondern jeder Rechner des Verbundes kann auf jedem
anderen von sich aus Aktionen auslösen. Die Ergebnisse werden automatisch an die
anfragende Station zurückgemeldet.
BrainBus® lässt sich auch an PCs koppeln.
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Anwendungsbeispiel:
Jede Achse eines Handling Automaten lässt sich mit einer BrainCell® ausrüsten
(Schrittmotor- Baugruppe). Eine übergeordnete BrainCell® oder ein PC steuert zentral alle
Fahr- Aktionen über BrainBus®. So können z.B. die Fahrdaten aus einer Excel Tabelle an
die einzelnen Achsen verteilt werden.
Die BrainCell® kann zusammen mit dem Antrieb installiert werden. Die Verbindung zu dem
Gesamtsystem wird über eine einzige Busleitung hergestellt. Dies spart
Verkabelungsaufwand, reduziert EMV- Probleme, erleichtert den Service und
vereinfacht eine spätere Aufrüstung um weitere Achsen.
Trotz der großen Vorteile ist eine solche Architektur auch äußerst wirtschaftlich. |
Eigenschaften Hardware:
 | Kompakte Steuereinheiten lassen sich mit BrainBus® ohne
Schaltschrank dort unterbringen, wo sie direkt benötigt werden (am Motor, am Sensor
etc.). |
| Auch wenn die Steuereinheiten an unzugänglichen Stellen
untergebracht sind, kann die Software über das Netz gewartet und gepflegt werden. |
| Deterministisches Übertragungsverfahren, das eine Verbindung
innerhalb vorgegebener Zeit garantiert (ArcNet) |
| Wahlweise Lichtleiter und RS485-Verbindungen in Bus Topologie |
| Baud-Rate bis zu 5 MBd, Entfernungen je nach Übertragungsmedium
mehrere km. |
| Adressierungsbereich bis zu 255 Stationen. |
| Zahl der in einem Frame übertragenen Daten: 1... 496 Byte. |
| Automatische Konfiguration des Netzwerks. |
| Broadcast- tauglich |
| Befehlsausführung bis zur Rückmeldung des Ergebnisses je nach
Befehl ca. 1msec. |
Eigenschaften Software:
| Für den Anwender gibt es logisch keinen Unterschied, ob das Programm
auf einem oder dem anderen Rechner abläuft. |
| Daten-Bereiche können an andere Rechner versendet werden;
Datenbereiche können von anderen Rechnern angefordert werden. |
| Jeder Rechner kann Ausführungsbefehle an einen anderen Rechner
versenden. |
| Aufträge können bei hohen Echtzeitanforderungen außer
als Task auch durch das Interrupt- Programm des Zielrechners ausgeführt werden. |
| Ergebnisse der Befehlsausführung sowie Fehlerzustände werden direkt
an den anfragenden Rechner zurückgemeldet. |
| Programmpakete lassen sich von jeder BrainCell® aus an eine andere
versenden und dort ohne vorhergehenden Compilerlauf ausführen. |
| Umfangreiche Analysefunktionen sind installiert. |
Beispiel: Um ein Kommando auf einem Zielrechner ausführen zu können, benutzt
man das Kommando Nex:
3 4 *
führt z.B. die Multiplikation auf dem eigenen Rechner aus,
3 4 Nex: * auf dem Zielrechner und bringt das Ergebnis zurück
In beiden Fällen erscheint das Ergebnis auf dem Stack des eigenen Rechners
und kann von dort abgeholt werden. (Umgekehrte polnische Notation)
Man wird zwar eine Multiplikation nicht auf einem anderen Rechner ausführen,
der Vorteil bei dem genannten Handling- Automaten ist jedoch evident.
Aufbau von BrainBus
BrainBus kann mit verschiedenen Komponenten aufgebaut werden.
| Auf der Master- CPU der anzuschließenden BrainCell ist der ArcNet Adapter
aufzustecken. |
| An der Frontseite der BrainCell befindet sich eine 8pol RJ- Buchse. Für
kurze Verbindungen kann hier ein Standard- Kupferkabel angeschlossen werden.
Der Bus kann ebenfalls als Kupferleitung ausgeführt werden. |
| Für höhere Ansprüche wird T_Hub angeschlossen. T-Hub setzt die die von den
BrainCells gelieferten RS485 Signale in Lichtsignale um . Der Bus wird als
Lichtleiter- Bus ausgeführt. |
| Alternativ kann auf die Rückseite der Master-Baugruppe die B-Hub Platine
aufgesteckt werden. Diese Baugruppe kann direkt mit Lichtleitern
kommunizieren. Der frontseitige RJ- Stecker bleibt frei. |
T-HUB Lichtleiter Bus System
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| Deterministische Verbindung von Steuerungen. |
| Sehr preiswerte Verbindung. |
| Unanfällig gegen EMV Störungen. |
| Physikalischer Bus 5MBd bis 254 Teilnehmer adressierbar. |
| Mit Plastik LWL Entfernungen über 50m, mit HCS LWL über 1km. |
| Regenerierung des Lichtsignals an jeder Station. |
| Läßt sich als Knoten in eine ausgedehnte LWL Strecke einklinken |
| Auch als Endabschluß geeignet (ein LWL-Eingang bleibt dann frei). |
| Abgang auf RS485 |
| BrainBus® Protokoll ermöglicht Aufbau verteilter Multi-Prozessor Systeme. |
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Mit T-Hub läßt sich ein ArcNet LWL-Bus aufbauen. Mehrere T-Hub Baugruppen können zu
einem weiten Bussystem zusammengeschaltet werden. Ein RS485 Abgang ermöglicht das
Einkoppeln von lokalen ArcNet Signalen auf den optischen Bus. In Verbindung mit
BrainCells® sind T-Hub Baugruppen die "Backbones" von verteilten
Multiprozessorsystemen höchster Leistung. |
Kopplung an PC's
| PC entweder direkt oder über Miniserver an BrainBus® ankoppelbar. |
| PC kann Daten über BrainBus® an BrainCells® senden. |
| PC kann Daten von Braincells® lesen. |
| PC kann Programm- Ausführung auf BrainCells® initiieren und sich
die Ergebnisse der Befehlsausführung zurückgeben lassen. |
| NT-Treiber verfügbar |
| Ein Hub, der BrainBus über USB an den PC ankoppelt ist
in Vorbereitung. |
Netzwerk-Architektur
Obiges Bild zeigt als Beispiel eine von uns realisierte Bus-
Architektur. Selbstverständlich kann BrainBus® auch ohne Miniserver direkt an den PC
gekoppelt werden.
In dem Beispiel arbeiten je eine Bedienrechner und ein
Steuerungsrechner in einem Multi- Prozessorsystem zusammen. Beide tauschen keine Information
mit dem anderen Bedienrechner und dem anderen Steuerungsrechner aus. Gemeinsam holen sie
jedoch Daten von dem Miniserver und legen Produktionsergebnisse in einer Datenbank dort
ab. Der Miniserver hat die Aufgabe die Daten bei PC- Ausfall zwischenzuspeichern.
Obiges System wurde zum Prüfen langer Schläuche aufgebaut. |
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 Kontakt:
Dr.Weiss GmbH
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(06203) 69870
(06203) 698712