(openPR) Steuerung von Werkzeugmaschinen in Echtzeit bei reduzierter BoM
Besonderes Know-how beim FPGA-Design für Anwendungen in Industrial Control bietet NetModule, Spezialist für die Integration von Kommunikations- und Internet-Technologien in Embedded Systeme. Die FPGA Designpatterns kombinieren strukturierten Design-Flow basierend auf der Beschreibungssprache VHDL, explizites Fachwissen bei komplexer Steuerungstechnik und langjähriges Know-How bei Echtzeitverarbeitung. Zu den Einsatzbereichen im Industrieumfeld zählt die Steuerung von Antrieben und Motoren, die Echtzeitverarbeitung bedingen. Konkretes Anwendungsbeispiel sind Werkzeugmaschinen (z.B. Metallschneidemaschinen), deren Motoren sehr schnelle Bewegungen in zwei oder auch drei Achsen ausführen müssen. Ein weiteres Beispiel sind Werkzeuglaser, bei denen die Energieversorgung mit kürzesten Reaktionszeiten geregelt und überwacht werden muss.
Wo Hardwarelösungen zu unflexibel und teuer und Softwarelösungen wegen fehlender Echtzeitfähigkeit nicht einsatzfähig sind, bilden FPGAs als preisgünstige und anpassungsfähige Lösung die Brücke zwischen den Forderungen nach Flexibilität und Echtzeitverhalten. Dank der NetModule FPGA Design Patterns kommen Unternehmen in den Genuss mehrerer Vorteile: erheblich kürzerer Entwicklungsaufwand durch den Zugriff auf bereits existierende Lösungen, reduzierte Bill-of-Material durch die Integration verschiedener Hardware Funktionen in ein FPGA und dadurch Platzeinsparung sowie geringere Designkosten dank Wiederverwendbarkeit von leistungsfähiger digitaler Steuerungsalgorithmik in Echtzeit. Somit können die entwickelten Steuerungen schneller eingesetzt werden, was zu einer höheren Produktivität der Unternehmen führt.
Die Design-Methodik von NetModule wurde Hersteller-unabhängig entwickelt. Deshalb lässt se sich auf unterschiedlichen Technologien und Architekturen anwenden und ermöglicht die Migration auf die jeweils kostengünstigste Technologie. Der Ansatz sieht die genaue formale Beschreibung eines Designmusters nach Mustername, Beschreibung des Problems, Lösung und Konsequenzen vor. Das trägt auch zur höheren Qualität von komplexen Schaltkreisen bei, ebenso wie zu gesteigerter Leistungsfähigkeit bei Designs. Zugleich werden technische Probleme mit Clock Domains, Timing und Synchronisierung verringert. Bei Verwendung von FPGAs und den Design Patterns von NetModule lassen sich mit einem Hardware-Design mehrere verschiedene Produkte schnell und kosteneffektiv realisieren.
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