Echtzeit unter Windows ohne Treiber (Device Driver) Entwicklung

Hardwarezugriffe unter dem Betriebssystem Windows (XP, 2000, NT, Embedded XP) sind generell nur auf der Kernel Ebene möglich und erfordern die Entwicklung von Kernel Device Treiber. Die Programmierung dieser Treiber ist sehr aufwendig und benötigt ein tiefgreifendes Wissen über die Grundlagen des NT Kernel. Um diese Aufgabe zu erleichtern, hat SYBERA das SHA Werkzeug entwickelt, welches den direkten Zugriff auf die Hardware von der Applikation aus ermöglicht. Oberstes Ziel der Entwicklung dabei war die Bereitstellung einfacher Funktionen, kombiniert mit der Prämisse, geringste Latenz- und Zykluszeiten zu erreichen. Das SHA X-Realtime System bietet harte Echtzeit unter Windows ohne zusätzliche Hardware. Mit diesem System sind Echtzeit-Task-Zyklen bis zu 10µs realisierbar (100 KHz Abtastrate). Ein Watchdog Timer überwacht die Echtzeit-Task und ermittelt die verbleibende Task-Zeit. Ein weiterer Vorteil bietet das SHA X-Failsafe-System, bei dem die Echtzeit-Task auch bei schweren Ausnahme-Fehlern aktiv bleibt. Die Software unterstützt Visual C++, Visual Basic, Borland C++ Builder und Borland Delphi.

Please choose now the language for the following sites ... Bitte wählen Sie nun die Sprache für die folgenden Seiten

Generally, hardware access under the operating system Windows (XP, 2000, NT, Embedded XP) is only possible in kernel mode and requires the development of device driver. The programming of such a device driver is very costly and requires fundamental knowledge about the NT kernel. To simplify this task, SYBERA has developed the SHA software, which gives direct access to the hardware from the application layer. Uppermost goal of the development thereby was the provision of simple structured functions combined with the premise, to reach low latency and cycle times. The SHA X-Realtime system offers a hard realtime extension for Windows without additional hardware. Hard realtime cycles upto 10µs (100 KHz sample rate) are possible by this system. A watchdog timer controls the realtime task and calculattes the remaining task time. An additional advantage is offered by the SHA X-Failsafe system which keeps a security task running even on blue screen. The software is available for Visual C++, Borland C++ Builder, Visual Basic and Borland Delphi.

SYBERA EtherCAT Master - Mit dem Echtzeit-Bibliothekssystem von SYBERA lässt sich nun eine handelsübliche Ethernet-Karte zum Ethercat-Master aufrüsten. Die Basis bilden dabei der Sybera EtherCAT Realtime Master und die X-Realtime-Technologie. Die Software ist lauffähig unter Windows 2000, XP und VISTA, und ermöglicht die Ansteuerung von EtherCat-Slave-Teilnehmern, z.B. den EtherCAT-Klemmen der Firma Beckhoff GmbH in Echtzeit. Neben zahlreichen erweiterten EtherCAT Funktionen für Distributed Clock, COE und State-Management, ermöglicht das Bibliotheksystems auch ohne XML-Datei die EtherCAT - Geräte zu betreiben. Mit dem integrierten Stationsmanagement können die Geräte fast vollständig implizit verwaltet und betrieben, oder aber jeder einzelne Funktionsschritt ( FMMU, SYNCMAN, PDO, STATE ... ) gezielt gesteuert werden. Zusätzlich hat SYBERA die umfassende Test-Software ECATVERIFY entwickelt, welche es dem Entwickler ermöglich, EtherCAT - Geräte ohne aufwendige Programmierung zu testen und die Parametrierung zu definieren. Der Entwickler wird hierbei interaktiv durch die einzelnen Funktionsgruppen und Zustände geführt. Alle Information werden dabei ausführlich visualisiert. Die Schnittstelle ermöglicht zudem die funktionale Bearbeitung der Ethercat-Telegramme in einer separaten Echtzeit-Task. Mit einem Frame-Filter werden die EtherCAT-Telegramme vom Ethernet-Frame in Echtzeit separiert und an einen Telegramm-Stack übertragen. Der Entwickler hat hierbei die Möglichkeit, die funktionale Bearbeitung ( Realtime Level2 ) in einer Echtzeittask auf System- oder auf Applikationsebene umzusetzen. Das System basiert auf 4 Echtzeit-Tasks, zum Senden und Empfangen von Ethernet-Frames, und funktionale Bearbeitung. Je nach PC-Hardware und Applikation sind Telegramm-Updatezeiten bis zu 50 µsec realisierbar. Die physikalische Anbindung erfolgt über einen handelsüblichen INTEL EthernetPro 100 oder eines REALTEK 8139 PCI oder einses entsprechenden PCMCIA Adapters. Hierbei wird nicht nur das Senden und Empfangen von industrietauglichen Ethernet-Protokollen nach der Ethercat-Spezifikation der Ethercat-Technology-Group ( ETG ) in Echtzeit realisiert. Über eine STATE-Machine werden die Tasks funktional synchronisiert. Eine Echtzeit-Fehlertask erkennt Frame-Fehler und Hardware-Latenzen. Es wird überprüft ob zu einem gesendeten Telegramm eine Antwort empfangen wurde ( Timeout ), ob der Working Counter des Antworttelegramms 0 ist und ob die Index-Felder der Sende- und Empfangs-Telegramme übereinstimmen. Darüberhinaus kann ein Notfall-Telegramm hinterlegt werden, welches im Fehlerfall von der Errortask gesendet wird. Erleben Sie EtherCAT und ProfiNET im Echtzeit-Simulator - SYBERA bietet die einzigartige Gelegenheit, die Feldbussysteme EtherCAT und ProfiNET direkt im Echtzeit-Simulator in Holzgerlingen zu erleben. Der Simulator vereint digitale und analoge Sensorik und Aktorik in einer komplexen Pneumatiksteuerung. Eine Fahrgastzelle kann mit Hub-, Roll-, Nick- und Drehbewegungen gesteuert werden. Die an die EtherCAT-Klemmen angeschlossenen Geräte umfassen Laserdistanzsensoren, induktive Sensoren, Drucksensoren, Inkrementalgeber, Regelventile und Wegeventile – spiegeln somit das bekannte Umfeld der Steuerungstechnik wider. Der Fahrgast hat die Möglichkeit, die Parameter selbst zu verändern und somit Wiederholgenauigkeit und Jitter der Steuerung zu beeinflussen. Der Echtzeit-Simulator hilft allen Interessenten, die Feldbussysteme EtherCAT und ProfiNET für die Praxis besser einschätzen zu können.