Robuste Industrie-PCs für IT-Aufgaben. Die neue Panel-PC-Generation

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1 products worldwide Safety-over-EtherCAT Das EtherCAT-System setzt bei der Übertragung sicherheitsrelevanter Daten auf das Safety-over-EtherCAT-Protokoll. Robuste Industrie-PCs für IT-Aufgaben MAN IT Services GmbH nutzt für IT-Aufgaben im produktionsnahen Umfeld auf robuste Industrie-PCs von Beckhoff. 10 title Die neue Panel-PC-Generation Der Panel-PC CP72xx integriert im ultrakompakten Slimline-Gehäuse alle Eigenschaften einer modernen Maschinensteuerung.

2 2 editorial PC-Control Embedded-Technologie ein Sektor mit Zukunft Seit mehr als zwei Jahrzehnten propagiert Beckhoff erfolgreich die Idee und die Freiheiten der PC-basierten Steuerungstechnik, die sich als zuverlässig, flexibel und zukunftsorientiert erwiesen hat. Was liegt also näher, als diese Technik auch in neuen Bereichen in- und außerhalb der Industrieautomation anzuwenden? Die Grundidee dabei ist, die PC-Technologie sowohl in Preis, Leistung und physikalischen Abmessungen so zu skalieren, dass auch Anwendungen mit kleiner und mittlerer Anforderung damit realisierbar sind. Diese Überlegung war die Geburtsstunde der Embedded-Produkte bei Beckhoff. Was aber bedeutet Embedded eigentlich, warum ist es wichtig, sich darum zu kümmern, und wie bildet Beckhoff darauf sein Produktspektrum ab? Die erste Frage ist nicht einfach zu beantworten, da sich unter der Bezeichnung Embedded am Markt alle möglichen Hard- und Softwarekomponenten tummeln. Bei Beckhoff bezieht sich der Begriff auf Steuerungen und dazugehörige Komponenten, die einen einheitlich abgeschlossenen Charakter haben bezüglich Hardware, Signalverarbeitung, Betriebssystem sowie Wartung und Updates. Unsere Embedded-Module sind kompakt, modular, hutschienenmontierbar, lüfterlos und haben mit dem klassischen Aussehen eines PCs kaum etwas gemeinsam. Außerdem kommt grundsätzlich Flash-Technologie als Speichermedium zum Einsatz. Daneben bieten alle Embedded-Steuerungen die Möglichkeit, Busklemmen oder EtherCAT-Klemmen direkt ohne Kabel anzuschließen. Beckhoff verwendet Windows XP Embedded und Windows CE in vordefinierter und vorkonfigurierter Form, entsprechend der Hardware. Dabei bleibt es dem Anwender überlassen, eventuell weitere Programme zu installieren und die PC-Eigenschaften zu verwenden. Komfortabel sind auch die Wartung sowie die Installation von Updates: Durch den Tausch der Compact-Flash-Karte kann sowohl das Betriebssystem als auch die Anwendung auf den neuesten Stand gebracht werden. Alle oben genannten Eigenschaften werden durch Steuerungen der Beckhoff-CX- Familie erfüllt, deren neue Mitglieder weiter zum Erfolg dieser Serie beitragen werden: CX9010, CX1010 und CX1030 zeichnen sich hauptsächlich durch schnellere Prozessoren (Intel IXP 533 MHz, AMD Geode 500 MHz, Intel Pentium M 1.8 GHz) aus und bieten dem Anwender ausreichend Potential für größere Projekte. Embedded bedeutet darüber hinaus, dass der Formfaktor der Elektronik auf die speziellen Kundenbedürfnisse zugeschnitten sein muss. Das gelingt jedoch nur, wenn man über das entsprechende Know-how der Boardentwicklung im eigenen Hause verfügt. Hier hat Beckhoff im vergangenen Jahr mit der Übernahme der beiden Firmen Embedded-Logic Design & More und BeDeHa aus dem westfälischen Münster einen bedeutenden Schritt getan: Wir sind jetzt in der Lage, sowohl eigene Motherboards zu entwickeln und zu fertigen, als auch die notwendigen BIOS-Anpassungen selbst vorzunehmen. Die Motherboards made by Beckhoff sind für die eigenen IPC- und Embedded-PC-Produkte bestimmt, werden aber auch ab Mitte 2007 als Katalogware allgemein am Markt angeboten werden. Wir möchten damit Kunden und Gerätehersteller aus den klassischen Embedded-Sektoren ansprechen, die ihre profilspezifischen Anforderungen oft nicht mit Standardboards abdecken können: Automotive, Avionics/Aerospace, Industrial Automation, Telecommunications, Consumer Electronics/Intelligent Homes und Health/Medical Equipment. Profitieren können diese Kunden von der Tatsache, dass Beckhoff für seine Motherboards jeweils 5 Jahre Liefergarantie zusichert sowie neuere CPUs und Chipsätze unter möglichst weitgehender Beibehaltung der Einbaukompatibilität implemeniert. Konkret bedeutet das, dass der Kunde sein Gerät nicht verändern muss, wenn er sich entschließt, eine neue CPU- Generation einzuführen. Zurück zu der Frage, warum man sich überhaupt mit Embedded-Technologie beschäftigen sollte. Nun, der Umsatz mit computerbasierter Embedded-Hardware wird weltweit auf etwa 40 Milliarden US $ geschätzt; mit Embedded-Software werden derzeit 38 Milliarden US $ umgesetzt (Quelle: FAZ 03/2006). Laut einer Studie im Auftrag der Europäischen Kommission wird der gesamte Hardwaremarkt für Embedded-Systeme bis 2009 einen Umfang von 71 Milliarden US $ erreicht haben. Der Anteil der industriellen Systeme wird dabei auf etwa % geschätzt; er belegt damit Platz 3 nach Health/Medical und Telecommunication. Natürlich unterstützt Beckhoff den angestammten Bereich der Industrieautomation besonders gut, beispielsweise im Hardwarebereich durch die Entwicklung von Mini-PCI-Feldbuskarten und Mini-PCI-NOVRAM-Karten für die Motherboards sowie softwareseitig durch die konsequente Weiterentwicklung von TwinCAT unter dem Betriebssystem Windows CE. Der Umsatz allein kann jedoch nicht der ausschlaggebende Grund für Embedded- Produkte sein: Es ist vielmehr die Vielzahl an spannenden Embedded-Anwendungen und ideenreichen Lösungen unserer Kunden, von denen viele auch den Weg als Anwendungsbericht in die PC-Control finden werden, die uns auf diesem Weg weiter voran treibt. Andreas Thome Produktmanager PC-Control

3 PC-Control contents 4 news Hannover Messe Beckhoff übernimmt Embedded-Logic Design & More und BeDeHa 7 PROFINET-Buskoppler EtherNet/IP nun auch für IP-67-Module verfügbar 19 Microsoft ernennt Beckhoff zum Windows Embedded Gold Partner 20 Compact -Koppler BK1250 verbindet E-Bus- und K-Bus-Klemmen 21 ET2000: Industrial-Ethernet- Multichannel-Probe 22 Safety-over-EtherCAT: Die Sicherheitslösung für EtherCAT 44 Hydropulsor AB, Schweden: EtherCAT für ultraschnelles Metallschneiden 46 Semicore Equipment, Inc., USA: Beschichtungssysteme mit PC-basierter Steuerung 48 Graham Engineering Corporation, USA: Verarbeitungsleistung und Effizienz von Blasformmaschinen gesteigert 8 Beckhoff China: Firmenzentrale nach Schanghai umgezogen Beckhoff Niederlassung in Kalifornien 9 PC-Feldbuskarten mit Mini-PCI-Interface Ligna + Hannover Yachtwerft Vitters, Niederlande: Ethernet-basierte Steuerungstechnik auf Segelyacht 52 Govaerts Recycling, Belgien: Produktion und Maschinenbau aus einer Hand 54 ETG News 10 title Kompakter Panel-PC CP72xx in Schutzart IP worldwide MAN IT Services GmbH setzt auf IPC-Technik von Beckhoff 56 events Messetermine CeBIT 2007: IPC-Lösungen punkten auch im industriellen IT-Umfeld 13 TwinCAT und Industrie-PCs unterstützen Core TM -Duo-Prozessoren 14 products Produkterweiterung der Beckhoff Embedded-PCs 16 Chancen für die Automatisierungstechnik mit Windows Embedded CE Flexible Gebäudeautomatisierung im KölnTriangle 36 Online-Monitoring für Leistungstransformatoren von Areva T&D 40 Durchgängigkeit in Gesamtanlage bei Zumtobel-Produktionsanlage 42 ABB Power Systems: Infrastrukturausbau verringert Blackout-Gefahr 59 communication Impressum

4 4 news PC-Control Hannover Messe 2007 Vom 16. bis 20. April 2007 trifft die internationale Wirtschaft in Hannover wieder auf mehr als Industrieunternehmen aus aller Welt. Die Hannover Messe 2007 gliedert sich in 12 internationale Leitmessen, u.a. die Interkama+ (Prozessautomation), Factory Automation (Fertigungsautomation) sowie Industrial Building Automation (Vernetzte Systeme der Gebäude- und Produktionsautomatisierung). Sepp D. Heckmann, Vorsitzender des Vorstandes der Deutschen Messe, fasst die Vorteile zusammen: Die Hannover Messe ist die größte internationale und branchenübergreifende Plattform für Technologie, Innovation und Transfer und ermöglicht damit den direkten Kontakt zwischen Anbietern und Anwendern aus aller Welt. Die Hannover Messe zeigt das Zusammenwirken und Zusammenwachsen unterschiedlichster Technologien an einem Ort und das vor allem live. Im Bereich Factory Automation positioniert sich Beckhoff in Halle 9, Stand F06, mit den Technologieforen IPC, I/O, Motion und Automation. Schwerpunktthemen sind u. a. PC-Control-Lösungen, EtherCAT-basierte Automatisierung, Safety, Motion Control sowie Embedded-Lösungen. XFC extreme Fast Control Technology Als ein Technologie-Highlight präsentiert Beckhoff seine neue und extrem leistungsfähige Steuerungslösung: XFC basiert auf einer optimierten Steuerungs- und Kommunikationsarchitektur, welche sich aus einem modernen Industrie-PC, ultraschnellen I/O-Klemmen mit erweiterten Echtzeit-Eigenschaften, dem Highspeed- Ethernet-System EtherCAT und der Automatisierungssoftware TwinCAT zusammensetzt. Mit XFC ist es möglich, I/O-Response-Zeiten < 100 µs zu realisieren. Diese Technologie eröffnet dem Anwender neue Möglichkeiten der Prozessoptimierung, die technisch bedingt bisher nicht möglich waren. CP72xx Die neue Panel-PC-Generation Mit dem innovativen Panel-PC CP72xx erweitert Beckhoff den Panel-PC-Markt um eine neue Generation. Konzipiert für die Tragarmmontage, integriert der leistungsstarke Panel-PC im ultrakompakten Slimline-Gehäuse alle Eigenschaften, die an eine moderne Maschinensteuerung gestellt werden. Dabei werden die industrietypischen Grundanforderungen, wie Robustheit und Langzeitverfügbarkeit, nicht vernachlässigt. Der wasser- und staubdichte IPC im Aluminiumgehäuse verfügt über ein Beckhoff-Motherboard, das ein sehr schlankes Gehäusedesign mit einer Gehäusetiefe von nur 94 mm ermöglicht. Der integrierte Anbau-PC enthält einen Intel -Celeron -M-Prozessor mit 1,5 GHz und kann optional mit Intel - Pentium -M-Prozessoren bis 1,8 GHz ausgestattet werden (ausführliche Beschreibung des CP72xx siehe S. 10.) Industrial Motherboards von Beckhoff Als weitere Neuheit zeigt Beckhoff das Produktportfolio der Industrial Motherboards, die vollständig im eigenen Hause entwickelt und gefertigt werden. Durch die eigene Motherboard- und BIOS-Entwicklung kann Beckhoff schneller auf neue Technologien des PC-Marktes sowie auf kundenspezifische Wünsche reagieren. Im Beckhoff-Produktspektrum kommen die Motherboards u. a. in der Serienproduktion für Industrie-PCs, Panel-PCs oder Embedded-PCs zum Einsatz. In Hannover präsentiert Beckhoff aktuelle Entwicklungen aus dem Embedded-Sektor, wie beispielsweise die neue IPC-Motherboard-Serie Core TM Duo, die alle typischen Formfaktoren, wie ATX, Slot-CPU, 3,5-Zoll-Board und PC/104, unterstützt. EtherCAT-basierte Automatisierung Die Beckhoff-I/O-Systeme werden ergänzt durch weitere Signalvarianten und Feldbusanschaltungen für die Busklemmen und Feldbus-Box-Module. Spezielle XFC-I/O-Klemmen für Anwendungen mit hohen Performanceanforderungen erweitern das EtherCAT-Klemmen-Portfolio. Im Motion-Forum steht, neben den EtherCAT-Drives AX5000, die neue Servomotorenserie AM3500 mit hohem Trägheitsmoment im Fokus. Die Motoren sind besonders für den getriebelosen Einsatz oder Anwendungen mit schlechtem Massenträgheitsverhältnis bei besonders schweren Lasten geeignet. Softwareseitig wird das TwinCAT-Spektrum durch neue PLC-Libraries und Systemsoftware erweitert: u.a. durch den TwinCAT Simulation Manager als Remote- Variante, weitere PLC-Libraries für die Fernwirktechnik und Neuheiten aus dem Bereich Connectivity. Abgerundet wird der Auftritt von Beckhoff auf der Hannover Messe durch die Teilnahme auf dem Stand der EtherCAT Technology Group; hier präsentieren über 40 Aussteller ihre Echtzeit-Ethernet-Lösungen für EtherCAT. Die wichtigsten Informationen auf einen Blick: Hannover Messe 2007, Deutschland, April 2007 Öffnungszeiten: Montag Freitag Uhr Beckhoff Hauptstand: Halle 9, Stand F06 (Die Halle 9 erreicht man am besten über die Nutzung von Parkplatz Süd 1 oder Ost 3.) Beckhoff als Aussteller bei Partnern: PROFIBUS Nutzerorganisation: Halle 11, Stand A41 PLCopen: Halle 9, Stand H68 EtherCAT Technology Group: Halle 9, Stand F13

5 PC-Control news Hannover Messe 2007: Interview mit Thomas Rilke, Deutsche Messe AG Die kommende Hannover Messe 2007, die vom 16. bis 20. April stattfinden wird, gilt als internationaler Informationstreff für die Industrieautomation. In den Bereichen Automation, Antriebstechnik und Digitale Fabrik bieten über Aussteller Produkte für die Automation industrieller Fertigung. Ganz besonders interessant ist die Hannover Messe 2007 für Besucher, denen es um Informationen in den Bereichen elektrische Antriebe, Motion Control, Steuerungen, IPC und Ethernet geht; hier wird eine solche Fülle an Neuheiten präsentiert, wie es sie noch nie gab. In enger Zusammenarbeit mit den Ausstellern und deren Kunden werden Jahr für Jahr im Bereich Industrial Automation der Hannover Messe spezialisierte Kompetenzzentren entwickelt. Die diesjährigen Highlights sind Wireless Automation, Industrial Identification, Safety & Security, Application Park und Hygienic Design & Cleanroom Technology. Jedes einzelne Kompetenzzentrum ist ein lohnendes Ziel für die Fachbesucher. Herr Rilke, Automation spielt auf einer ganzen Reihe von Messen eine Rolle, wie unterscheidet sich das Angebot des Automationsbereichs der Hannover Messe von dem anderer Messen? Thomas Rilke: Die Stärke der Hannover Messe liegt in ihrer hohen Internationalität mit Ausstellern und über Besuchern aus über 60 Ländern lässt sich das eindrucksvoll belegen und im Zusammenspiel, im Ineinandergreifen der einzelnen Fachmessen. Keine Veranstaltung weltweit kann so viele Anregungen, Impulse, so viele Neuheiten und Innovationen zu Produktions- und Prozesslösungen für alle industriellen Branchen bieten wie die Hannover Messe. Welche konkreten Vorzüge bietet der Besuch der Hannover Messe internationalen Besuchern? Rilke: Von Ausstellern und Besuchern aus dem In- und Ausland geschätzt werden die vielfältigen internationalen Kontakte, die es nirgendwo in so konzentrierter Form gibt. Unabhängig von den Kontakten auf den Messeständen unterstützen wir als Veranstalter die Anbahnung von Kontakten und potenziellen Partnerschaften bereits im Vorfeld der Messe. Eine Reihe von messebegleitenden Veranstaltungen haben gezielt die Geschäftsbeziehungen mit einzelnen Ländern zum Thema, u. a. mit den neuen EU-Staaten, mit Russland oder dem kommenden EU-Land Bulgarien. Für die Hannover Messe 2007 konnte die Türkei als Partnerland gewonnen werden. Last but not least sind es aber die technologischen Neuheiten, die den hohen Besucherwert ausmachen. Die Hannover Messe hat den Ehrgeiz, als erste Messe die Trendthemen aufzugreifen, die sich abzeichnen, und möglichst viele Beispiele aus der Produktion live und durch Experten vorführen zu lassen. Dabei gilt: je realistischer, desto besser. Um hier immer eine Nasenlänge voraus zu sein, führen wir sehr intensive Gespräche mit Ausstellern, Besuchern, Verbänden und Bus-Nutzerorganisationen. Der Automationsbereich der Hannover Messe wartet in diesem Jahr mit weiteren Highlights auf. Welche sind das? Thomas Rilke leitet den Bereich Industrial Automation der Hannover Messe mit den Leitmessen Interkama +, Factory Automation und Industrial Building Automation. Rilke: Im Application Park zeigen Maschinenbauer, Roboterhersteller und Automationsanbieter komplette Produktionslösungen; die Robotics Academy bietet Schulungen anhand ausgewählter Robotic-Applikationen als Einstieg in die robotergestützte Automation. Der Sonderausstellungsbereich Safety & Security liefert kompakte Informationen über Sicherheitslösungen in der Industrie unter anderem geht es hier um Produktpiraterie. Hygienic Design & Cleanroom Technology ist ein Forum zum Thema hygienegerechter Automatisierungskomponenten und Reinraumtechnik. Industrial Identification bietet, neben dem RFID, auch Informationen über andere innovative Identifikationstechnologien. Der Sonderbereich Wireless Automation informiert rund um das Thema drahtlose Kommunikation in der Produktion. Fest steht, dass die Hannover Messe in diesem Jahr mehr Praxiswissen bietet als jemals zuvor. Der Besucher erhält einen exzellenten Überblick über Automationstrends, die Wettbewerbsvorteile schaffen und Kosten senken. Die Größe der Messe, wie auch das Bewusstsein, den Standort Deutschland zu stabilisieren, ermöglichen diese überdurchschnittlich große Vielfalt an Informationsangeboten auch auf dem Gebiet des Technologietransfers. Ein hoher Anspruch Rilke: Das ist richtig. Wir wollen und müssen Spitzenleistung bieten, denn nur dann kommen die Besucher aus der ganzen Welt. Ein Drittel der Besucher reisen aus dem Ausland an. Aber auch den Besuchern aus dem Inland, die zu rund 70 Prozent mittelständischen Firmen angehören, fühlen wir uns in besonderer Weise verpflichtet. Die Hannover Messe ist die Plattform für Automationstechnologie, eine Technologie, die in der globalisierten Wirtschaft immer schnellere Fortschritte erzielt und deshalb die Wertschöpfung erhöht. Gemeinsam mit den mehr als Ausstellern in den Bereichen Automation, Antriebstechnik und digitaler Fabrik präsentieren wir eine Vielzahl an spannenden Live-Präsentationen und Foren. Unser Ziel ist es, den Besuchern zu jeder Messe neue, praxisnahe Anregungen bieten zu können und sie mit einer Reihe von Lösungsmöglichkeiten auszustatten. Um es auf den Punkt zu bringen: Wir wollen die beste Technologiemesse der Welt bieten Jahr für Jahr. Quelle: Deutsche Messe AG

6 6 news PC-Control Beckhoff übernimmt Embedded-Logic Design & More und BeDeHa Technologiestärkung im Embedded-Sektor Zum 1. Juli 2006 hat die Beckhoff Automation GmbH die in Münster/Deutschland ansässigen Technologieunternehmen Embedded- Logic Design & More GmbH und BeDeHa GmbH übernommen. Kai Flatter, Geschäftsführer der Embedded-Logic Design & More GmbH (links), und Wulfhard Schneider, Geschäftsführer der BeDeHa GmbH. Die neuen Beckhoff-Tochterunternehmen sind Spezialisten im Bereich der Embedded-PC-Technologie und verfügen hier über langjährige Branchenerfahrung. Embedded-Logic Design & More (ELDM) ist auf die Hardware-Entwicklung von PC-Motherboards spezialisiert; BeDeHa ist Spezialist für die Distribution und Anpassungsentwicklung von BIOS- Software. Hans Beckhoff, Geschäftsführer von Beckhoff, freut sich: Auch vor der Akquisition galten wir sicherlich bereits als einer der Technologieführer im Bereich von PC-based Automation. Mit der Übernahme von ELDM und BeDeHa haben wir unsere technologische Basis noch entscheidend weiter verstärkt. So können wir jetzt in allen Leistungsklassen IPCs und Embedded-PCs anbieten, deren Motherboards vollständig im eigenen Hause entwickelt und auch gefertigt werden. Die beiden Unternehmen werden am Standort Münster, unter der Leitung der Geschäftsführer Kai Flatter und Wulfhard Schneider, ausgebaut. Die Entwicklungskapazitäten werden aufgestockt und ein Neubau wird im nächsten Jahr bezogen werden. Diese Expansion ermöglicht es, das bisherige, erfolgreiche Geschäft beider Unternehmen, die kundenspezifische Entwicklung von Embedded-Motherboards und die BIOS- Distribution, weiter auszubauen. Beide Unternehmen werden weiterhin selbstständig am Markt agieren. Die Investitionen von Beckhoff in ELDM und BeDeHA werden die positive Unternehmensentwicklung vorantreiben; die Zusammenarbeit mit den bisherigen Kunden und Vertriebskanälen wird verstärkt werden, erläutert Hans Beckhoff. Im Beckhoff-Produktspektrum kommen die Motherboards, u. a. in der Serienproduktion für Industrie-PCs, Panel-PCs oder Embedded-PCs, zum Einsatz. Hans Beckhoff: Wir verfügen schon lange über eine eigene Motherboard- und PC-Komponentenentwicklung, die durch das Münsteraner Team verstärkt wird. Durch die eigene Motherboard- und BIOS-Entwicklung können wir schneller auf neue Technologien des PC- Marktes sowie auf kundenspezifische Wünsche reagieren. Mit diesen Motherboards Made in Westfalen sind wir auch auf dem PC-Weltmarkt gut aufgestellt. Neue Entwicklungen aus dem Embedded-Sektor, wie beispielsweise die neue IPC-Motherboard-Serie Core TM Duo, die alle typischen Formfaktoren, wie ATX, Slot-CPU, 3,5-Zoll-Board und PC/104, unterstützt, hat Beckhoff auf der SPS/IPC/DRIVES 2006, und erstmalig auch auf der Embedded World, in Nürnberg, im Februar 2007, präsentiert. Embedded-Logic Design & More GmbH BeDeHa GmbH

7 PC-Control news EtherNet/IP nun auch für IP-67-Module verfügbar Nach der Realisierung von EtherNet/IP in der IP-20-I/O-Welt mit dem Buskoppler BK9105 bietet Beckhoff nun auch für härtere Einsatzbedingungen eine Lösung: Mit der neuesten Erweiterung der Feldbus-Box-Familie steht jetzt auch den EtherNet/IP-Anwendern weltweit eine der umfangreichsten IP-67-Produktpaletten zur Verfügung. Die IL230x-B905-Module gibt es mit Ø8-, M8- oder M12-Signalanschlüssen. EtherNet/IP ist ein weltweit akzeptiertes, industrielles Kommunikationsnetzwerk, das auf den weit verbreiteten Transportprotokollen TCP/IP und UDP/IP (Standard) basiert. Es bildet damit eine breite Basis für effektive Datenkommunikation in der Industrie, die von vielen Herstellern unterstützt wird. EtherNet/IP erweitert Ethernet um ein modernes Industrieprotokoll (CIP, Common Industrial Protocol) als Applikationsschicht für Automatisierungsanwendungen. Spezifiziert wurde EtherNet/IP durch die ODVA, die auch DeviceNet und ControlNet als Nutzerorganisation pflegt. PROFINET-Buskoppler Mit dem neuen Buskoppler BK9103 wird nun auch PROFINET- Anwendern die Nutzung des vielseitigen Beckhoff-I/O-Systems mit über 200 verschiedenen Signalarten ermöglicht. Neben einem breiten Produktspektrum für PROFIBUS, unterstützt Beckhoff auch die Industrial-Ethernet-Variante PROFINET. Der Buskoppler BK9103 bindet das modulare Busklemmensystem als Slave in das PROFINET-Netzwerk ein. Der BK9103 verfügt über einen integrierten 2-Port Ethernet-Switch. Dies ermöglicht einen flexiblen Topologieaufbau. Die I/O-Stationen können, anstatt in der klassischen Sterntopologie, als Linientopologie aufgebaut werden. Dadurch reduziert sich bei vielen Anwendungen der Verdrahtungsaufwand, wodurch die Installationskosten erheblich reduziert werden können. Der Buskoppler BK9103 unterstützt PROFINET RT. Die Adressierung des BK9103 erfolgt über einen DIP-Schalter. Dadurch benötigt der BK9103 keine Speicherkarte zur Abspeicherung des Adressnamens. Darüber hinaus ist keine zusätzliche Konfigurationssoftware erforderlich. Ebenfalls ohne zusätzliches Tool bietet der BK9103 umfangreiche Diagnose-Funktionen: Insgesamt 12 LEDs informieren den Anwender über Statusinformationen von der einfachen Spannungsanzeige, dem Zustand der Ethernet-Ports sowie vielfältigen Informationen über den Verbindungsaufbau bis zum Zustand der PROFINET-Kommunikation. Der Anschluss von EtherNet/IP an die Feldbus Box erfolgt über eine normierte d-kodierte M12-Buchse. Diese in der Industrie bewährte Anschlusstechnik bietet eine sichere Verbindung. Durch die Kodierung wird ein Verwechseln der Stecker/Leitungen mit Sensor- oder anderen Feldbusverbindungen vermieden. Über den integrierten IP-Link-Anschluss können bis zu 120 Erweiterungs-Box-Module angeschlossen werden. Hier stehen, neben digitalen Ein-, Ausgangs- und Kombiboxen, auch analoge sowie Sondersignale zur Verfügung. Durch die voll vergossene, mechanisch robuste Ausführung lässt sich die Box in fast jeder Umgebung ohne zusätzliche Schaltschränke installieren.

8 8 news PC-Control Liqiang Liang, Geschäftsführer von Beckhoff China, hält die Eröffnungsrede. Beckhoff China: Firmenzentrale nach Schanghai umgezogen Die Firmenzentrale der Beckhoff Repräsentanz in China ist von Peking nach Schanghai umgezogen. Mit der Housewarming-Party am 8. November 2006 wurde das neue Büro zusammen mit Kunden und Partnern eingeweiht. Die neue, m 2 große Firmenzentrale von Beckhoff China liegt in der Industriezone Shanghai Shibei in Pu Xi und bietet ausreichend Platz für Vertrieb, Support, Service und Marketing. Zusätzlich ist die Zentrale mit einem Ausbildungs- und einem großen Ausstellungsraum ausgestattet, in dem Kunden und Besucher das komplette Beckhoff- Produktangebot kennenlernen können. Die Einweihungsfeier wurde von Liqiang Liang, Geschäftsführer von Beckhoff China, eröffnet: Beckhoff ist jetzt seit mehr als fünf Jahren in China mit einer eigenen Repräsentanz präsent. Das schnelle Wachstum machte einen Ausbau unserer Firmenzentrale notwendig. Shanghai ist die wichtigste Industriemetropole in China. Von hier aus wird das chinesische Beckhoff-Team das Vertriebsgeschäft weiter ausbauen. Das Büro in Peking bleibt als Repräsentanz weiter bestehen. Beckhoff China Firmenzentrale Beckhoff Automation GmbH 5 th Floor No. 163 Jiang Chang San Road Shanghai Shibei Industrial New Zone Shanghai, P. R. China Telefon: Fax: Beckhoff West Coast Technical Center in San Diego, Kalifornien Beckhoff- Niederlassung in Kalifornien Aufgrund verstärkter Nachfragen von Beckhoff-Kunden im Süden Kaliforniens nach technischen Schulungen und Produktsupport ist das West Coast Technical Center der Beckhoff Automation Der Umzug des West Coast Technical Centers nach San Diego ist die Antwort auf das stark wachsende Geschäft in Südkalifornien, so Ed Schultz, West Region Manager, von Beckhoff Nord- Beckhoff Automation LLC West Coast Technical Center 5820 Oberlin Drive, Suite 111 San Diego, CA USA im Februar 2007 von Carlsbad, Kalifor- amerika. Da wir jetzt eine stärkere Telefon: nien, nach San Diego umgezogen. Das strategische Präsenz in San Diego Fax: neue Büro in der landschaftlich reizvol- haben, kann das Beckhoff West Coast len Umgebung des Sorrento Valley von Team die Bearbeitung anderer wichtiger San Diego verfügt neben dem Vertriebs- Regionen in Kalifornien verstärken. auch über ein Schulungscenter.

9 PC-Control news Beckhoff PC-Feldbuskarten mit Mini-PCI-Interface Komprimiertes Feldbus-Know-how Die Mini-PCI-Karten für PROFIBUS, CANopen, DeviceNet, SERCOS interface und Ethernet ergänzen das Spektrum der PC-Feldbuskarten von Beckhoff. Analog zu den Standard-PCI-Karten sind die Interfaces gezielt für schnelle Steuerungen und Echtzeitaufgaben optimiert. Ligna + Hannover, 14. bis 18. Mai 2007 Die neue Generation der Beckhoff Industrie-PCs baut mit den Schaltschrank- PCs C69xx und den Control-Panel-PCs CP62xx oder CP72xx ultrakompakt. Mit jeweils zwei Ethernet-Ports ergeben sich leistungsfähige Industrie-PCs für die Ethernet- und EtherCAT-basierte Steuerungstechnik. Optional können die IPCs durch die Mini-PCI-Karten parallel auch durch Feldbustechnologie erweitert werden. In Kombination mit den Ethernet-Mini-PCI-Karten ist in diesen Industrie-PCs ein dritter Ethernet-Port mit 10 MBit/s, 100 MBit/s oder 1000 MBit/s verfügbar. Während der 100-MBit/s-Ethernet-Port die optimale Performance für alle Aufgaben der EtherCAT-Steuerung bietet, steht für den Anschluss des übergeordneten Netzwerks ein Gigabit-Port zur Verfügung. Ihre Leistungsfähigkeit können die Feldbuskarten am besten im Verbund mit der Software-SPS und -NC TwinCAT unter Beweis stellen. Doch auch andere Anwendungen profitieren von den intelligenten PCI-Karten, die das Feldbusprotokoll effizient auf eigenen Prozessoren abhandeln. Das Businterface ist nicht auf der Feldbuskarte sondern separat im jeweiligen Gehäuse (gerätespezifisch) ausgeführt. Optional sind die Feldbuskarten mit 128 kbyte NOVRAM verfügbar. Die NOVRAM-Speichermodule, zur ausfallsicheren Speicherung von Prozessdaten, sind auch separat als Mini-PCI-Steckkarte in den Kapazitätsgrößen 128 kbyte, 256 kbyte und 512 kbyte erhältlich. Alles was Holz bewegt so lautet das Motto der Ligna , die vom 14. bis 18. Mai bereits zum 11. Mal in der deutschen Messestadt Hannover stattfindet. Erwartet werden Aussteller aus über 40 Ländern, die ihre Neuheiten und Trends in den Bereichen Holzbearbeitungsmaschinen, Forsttechnologien, Holzwerkstoffe sowie Holzbau präsentieren. Die Ligna + ist damit auch in diesem Jahr wieder der internationale Treffpunkt der Holzwirtschaft. Beckhoff zeigt in Halle 19, Stand D20, seine PC-basierten Automatisierungslösungen für die Holzindustrie. Die Kombination aus Industrie-PC, Windows- Betriebssystem und der Software-SPS/NC TwinCAT ergibt eine einheitliche Steuerungsplattform für verschiedene am Produktionsprozess beteiligte Holzbearbeitungsmaschinen. Dedizierte Hardwarekomponenten lassen sich auf einer standardisierten PC-Plattform durch Softwaremodule ersetzen: NC-PTP-Achssteuerung, Kurvenscheiben und Nockenschaltwerk, Fliegende Säge, CNC-Modul oder Streckensteuerung. Offene Schnittstellen ermöglichen die Anbindung an die Visualisierung, MDE/BDE, CAD/CAM, Bohroptimierung etc. TectoYou Nachwuchsförderung auf der HMI Ein Highlight auf der Hannover Messe 2007 ist die Initiative TectoYou: Immer weniger junge Menschen in Deutschland interessieren sich derzeit für eine Karriere in technischen Berufsfeldern. Für Unternehmen geht damit der Nachwuchs verloren und für die Jugendlichen eine mögliche berufliche Perspektive. Dem will die neue Initiative TectoYou nun aktiv mit einem jugendgerechten Informations- und Aktionsprogramm entgegenwirken. Ziel ist es, das Interesse Jugendlicher wieder auf Berufsbilder in Technologiebranchen zu lenken und dabei die hier bestehenden Zukunftsperspektiven und Chancen bewusst zu machen durch interessante Aktionen und einen direkten Dialog der Jugend mit den Menschen hinter der Technologie und der Industrie. Auch Beckhoff beteiligt sich an dieser Initiative und hat dazu Schüler von sechs verschiedenen Schulen aus der Region Gütersloh/Verl nach Hannover eingeladen. Automatisierungstechnik live gibt es bei Beckhoff in Halle 9 zu sehen.

10 10 title PC-Control Kompakter Panel-PC CP72xx in Schutzart IP 65 Die neue Panel-PC-Generation Mit dem neuen Panel-PC CP72xx erweitert Beckhoff die erfolgreiche Economy -Baureihe um einen leistungsstarken Panel- PC für die Tragarmmontage. Damit steht dem Anwender im Economy -Bereich neben den bereits im Markt eingeführten Control Panels, Panel-PCs und Industrie-PCs für den Schaltschrankeinbau nun auch eine kompakte und preisoptimierte PC- Steuerung für den direkten Einsatz an der Maschine zur Verfügung. Eine moderne Maschinensteuerung muss vielfältigen Anforderungen genügen. Sie sollte leistungsstark, kompakt, variabel und preiswert sein, ohne die industrietypischen Grundanforderungen wie Robustheit und Langzeitverfügbarkeit zu vernachlässigen. Soll diese Steuerung auch noch direkt in das Bedienterminal integriert sein, welches unabhängig vom Schaltschrank genau dort montiert werden kann, wo es benötigt wird, stellt sich die Frage, wie all diese Anforderungen mit einem einzigem Gerät erfüllt werden können. Mit dem neuen Panel-PC CP72xx bietet Beckhoff einen Tragarm-Industrie-PC, der genau für diese Anforderungen entwickelt wurde. Rundum in Schutzart IP 65 ausgeführt, ist der neue CP72xx mit seinem integrierten Tragarmadapter für den harten Einsatz an der Maschine ausgelegt. Das attraktive Aluminium-Gehäuse im Slimline-Design verfügt mit einem Beckhoff 3 1 /2-Zoll-Motherboard mit Intel Celeron M oder Pentium M über Komponenten der höchsten Leistungsklasse und glänzt bei einer Gesamtgehäusetiefe von nur 94 mm mit in dieser Leistungsklasse einmaligen, sehr kompakten Abmessungen. In der zweiten Jahreshälfte wird diese Performance durch die Einführung der neuen Beckhoff Motherboards mit Intel -Core TM -Duo-Architektur nochmals gesteigert.

11 PC-Control title das Erscheinungsbild des Panel-PCs an das eigene Corporate Design angepasst oder weitere Sonderfunktionen integriert werden. Mit den optionalen Tastererweiterungen ersetzt der CP72xx das Bedientableau der Maschine und wird zur multifunktionalen Kommandozentrale. Der auf der Rückseite des Control Panels integrierte Anbau-PC verfügt über einen Intel Celeron M mit 1,5 GHz und kann optional mit Intel -Pentium -M-Prozessoren bis 1,8 GHz, in Zukunft sogar mit Intel -Core TM -Duo- sowie Core TM 2- Duo-Prozessoren bis 2,16 GHz, ausgestattet werden. Als Arbeitsspeicher stehen 256 MB DDR-RAM zur Verfügung, für leistungshungrige Anwendungen ist eine Erweiterung auf bis zu 2 GB möglich. Innovatives Gehäusekonzept Die Kühlung des neuen Panel-PCs, der bis zu einer Umgebungstemperatur von 45 C betrieben werden kann, erfolgt über Kühlrippen zwischen Control Panel und Anbau-PC. Ein Lüfter innerhalb des geschlossenen Gehäuses sorgt für eine gleichmäßige Verteilung der Wärme. Das Gehäuse verfügt über einen integrierten, dreh- und schwenkbaren Tragarmadapter, der sowohl eine hängende Mon- Moderne Performance kühl verpackt Für jede Anwendung die richtige Front Der Panel-PC CP72xx besteht aus einem Control Panel sowie einem integrierten, leistungsstarken Industrie-PC. Allein durch die Vielzahl der verfügbaren Control Panels stehen bereits 38 Varianten des neuen IP-65-Panel-PCs zur Auswahl. So ist der CP72xx mit TFT-Displays in den Größen 12, 15 oder 19 Zoll, optional mit Touchscreen oder mit Touchpad erhältlich. Die möglichen Frontvarianten reichen vom einfachen Display ohne Tasten über eine Frontgestaltung mit Funktionstasten oder numerischer Tastatur bis zur alphanumerischen Volltastatur inkl. SPS- Sondertasten. Auch kundenspezifische Frontfolien sind realisierbar so können Der neue Panel-PC CP72xx verfügt über ein von Beckhoff entwickeltes Motherboard, welches für die spezifischen Anforderungen einer modernen Maschinensteuerung optimiert wurde. Der optimierte Formfaktor ermöglicht ein sehr schlankes PC-Gehäuse. Alle temperaturrelevanten Bauteile des Motherboards befinden sich auf einer Seite das Gleiche gilt für das Netzteil. Dadurch können diese Bauteile unmittelbar an den Kühlrippen positioniert werden. Durch die geschickte Anordnung der Kühlrippen besitzt der Anbau-PC eine extrem geringe Bautiefe von nur 65 mm. Das Gehäuse des neuen Panel-PCs ist vollständig in IP 65 ausgeführt und kann bis zu einer Umgebungstemperatur von 45 C betrieben werden.

12 12 title PC-Control Benutzerfreundlicher Panel-PC tage als auch eine Montage auf einem Standfuß ermöglicht. Die Anschlusskabel des CP72xx werden direkt durch den Tragarm verlegt. Die bis zu sechs Anschlüsse des Industrie-PCs sind mit IP-65-Steckverbindern leicht zugänglich im großräumigen Anschlussraum angeordnet. Der Anschlussbereich lässt sich schnell öffnen, ohne das Gerät vom Tragarm zu demontieren. Durch die beiden unabhängigen Ethernet-Schnittstellen ist der CP72xx ideal für den Einsatz als kompakte Zentraleinheit einer EtherCAT-Steuerung geeignet. Für den Anschluss des übergeordneten Netzwerks steht sogar ein Gigabit-Port zur Verfügung. Die Panel-PCs der Baureihe CP72xx werden mit einem 24-V-Netzteil geliefert, optional auch mit integrierter unterbrechungsfreier Stromversorgung (USV) und extern angeschlossenem Akkupack. Der Panel-PC wird in der Grundausstattung mit Windows CE angeboten. Mit größerer Compact-Flash-Karte lässt sich optional Windows XP Embedded oder mit Festplatte Windows XP Professional installieren. Mit der Einführung der neuen Intel -Core TM -Duo-Prozessorgeneration steht auf Wunsch auch das neue Betriebssystem Windows Vista zur Verfügung. Bei der Gehäusekonstruktion des neuen Panel-PCs CP72xx wurde großen Wert auf eine klare Struktur und einen bedienungs- und wartungsfreundlichen Aufbau gelegt. Der integrierte, drehzahlüberwachte Lüfter ist über eine abnehmbare Platte sehr leicht von außen zugänglich und demontierbar. Auch Compact-Flash-Karten, Festplatten und die Batterie können in gleicher Weise problemlos erreicht werden. Besonders einfach gestaltet sich die Tragarmmontage: Der CP72xx kann unverkabelt an den Tragarm montiert werden der dreh- und schwenkbare Tragarmadapter erlaubt dabei sowohl eine hängende Montage als auch die Montage auf einem Standfuß. Wenn das Gerät sicher verschraubt ist, erfolgt die Verlegung der Kabel durch den Tragarm. Die Verbindung der Kabel mit dem Panel-PC wird über wasserdichte IP-65-Steckverbinder hergestellt. Alle Anschlüsse befinden sich in einem großzügig dimensionierten Anschlussraum, so dass der CP72xx eine sehr komfortable und praxisgerechte Inbetriebnahme ermöglicht. Einfache Integration herkömmlicher Feldbusse Im CP72xx ist ein freier Mini-PCI-Slot vorhanden. Nutzt man den freien Slot für den Einsatz einer Beckhoff Mini-PCI-Feldbuskarte, wird der CP72xx zum leistungsstarken Master von herkömmlichen Feldbussystemen, wie z. B. PROFIBUS, CANopen oder DeviceNet. Außerdem steht dem Anwender optional eine Mini- PCI-Feldbuskarte mit einem dritten Ethernet-Port zur Verfügung. Somit kann sogar ein redundanter EtherCAT-Aufbau realisiert werden. Mit EtherCAT als schnellem, übergeordnetem Netzwerk können auch bereits vorhandene Feldbusstrukturen als Unterbus eingebunden werden. Eine weitere Möglichkeit zur Nutzung des freien Mini-PCI-Slots bietet die optional erhältliche Steckkarte mit NOVRAM. Bei der Verwendung dieser Karte stehen dem Anwender bis zu 512 KB zur ausfallsicheren Datenspeicherung zur Verfügung. Der neue Panel-PC CP72xx erfüllt alle Ansprüche, die an eine moderne Maschinensteuerung gestellt werden. Durch die intelligente Gehäusekonstruktion sowie das innovative Motherboard-Design dringt der CP72xx in eine für diesen Formfaktor neue Leistungsklasse vor.

13 PC-Control title TwinCAT und IPCs unterstützen Core TM -Duo-Prozessoren Mit TwinCAT, der Automatisierungssoftware von Beckhoff, können anspruchsvolle Steuerungsaufgaben nun noch effizienter verarbeitet werden. Durch die Unterstützung der Mehrkernarchitektur der neuen Intel - Core TM -Duo-Prozessoren ermöglicht TwinCAT schnelle Automatisierungslösungen unter optimierten, wirtschaftlichen Betriebsbedingungen. Highend-CPU-Technologie Der neue Panel-PC CP72xx verfügt in der Grundausstattung über einen Intel -Celeron -M-Prozessor mit 1,5 GHz. Auf Wunsch kann der Panel-PC mit Intel -Pentium -M-Technologie bis 1,8 GHz ausgerüstet werden. Zusammen mit dem 855er-Chipsatz und der ICH4-South-Bridge verfügt der CP72xx damit über hervorragende Leistungseigenschaften. In der zweiten Jahreshälfte wird der CP72xx zur Ultra-Highspeed-Steuerung: Durch die Einführung der Intel -Core TM - Duo- und Core TM 2-Duo-Prozessoren in Kombination mit einem 945er-Chipsatz und einer ICH7R-South-Bridge mit RAID erreicht der CP72xx nochmals verbesserte Performancewerte. TwinCAT, die Automatisierungssoftware von Beckhoff, unterstützt bereits heute die Multicore-Technologie der neuen Intel -Prozessorgeneration und sorgt damit für eine effiziente Nutzung der zur Verfügung stehenden Leistung. Intel -Core TM -Duo-Prozessoren verfügen über zwei Rechenkerne in einem Prozessorgehäuse. Diese Technologie ermöglicht Multitasking und verbessert den Durchsatz bei Multithread-Anwendungen. Intel - Core TM -Duo-Prozessoren besitzen eine um bis zu 40 % höhere Leistungsfähigkeit im Vergleich zu herkömmlichen Desktop-Prozessoren. Gleichzeitig verfügen sie über eine geringere Leistungsaufnahme sowie eine niedrigere Wärmeentwicklung. Durch diese Eigenschaften eignen sich Core TM -Duo-Prozessoren ideal für anspruchsvolle Anwendungen im Bereich der PC-basierten Steuerungstechnik. TwinCAT, die Echtzeitsteuerung für die Maschinen- und Gebäudeautomatisierung, unterstützt die Mehrkernarchitektur der aktuellen Core TM -Duo- und Core TM 2-Duo-Prozessoren. Die Automatisierungssoftware TwinCAT wurde so programmiert, dass sie einen Rechenkern des Core TM -Duo-Prozessors als Echtzeit- Kern nutzt. Über diesen Kern werden alle Steuerungsaufgaben abgewickelt, wobei TwinCAT die nicht genutzte CPU-Zeit des Kerns für eine optimale PC-Performance an Windows zurückgibt. Der nicht von TwinCAT genutzte zweite Rechenkern steht Windows zur vollen Verfügung und bietet somit auch leistungshungrigen Bedienoberflächen bei großen Automatisierungsanwendungen genügend Reserven. Durch die konsequente Nutzung der Mehrkerntechnologie entsteht eine Steuerungsarchitektur, in der Automatisierungsaufgaben, unabhängig von der Prozessorauslastung durch andere Windows-Programme, mit großer Schnelligkeit und Zuverlässigkeit ausgeführt werden können. Im Produktprogramm der Beckhoff Industrie-PCs sind schon heute eine Vielzahl an Rechnern mit Core TM -Duo- und Core TM 2-Duo-Prozessoren enthalten. Standard- Rechner, wie z. B. die Typen C6140 oder C5102 mit ATX-Motherboard nutzen dabei die von Beckhoff entwickelten Motherboards vom Typ CB1051. Im Laufe des Jahres wird Beckhoff sein gesamtes IPC-Programm um Core TM -Duo-Technik erweitern. Dadurch werden auch Kompakt-PCs mit Slotkarten-Motherboard oder 3,5-Zoll-Motherboard, Panels-PCs und nicht zu letzt Embedded-PCs der Baureihe CX1030 mit aktuellster Prozessor-Performance erhältlich sein.

14 14 products PC-Control Produkterweiterung der Beckhoff Embedded-PCs CX-Serie entwickelt sich zur Großfamilie Im April 2002 erblickte der erste Beckhoff Embedded-PC das Tageslicht auf der Hannover Messe und begann fortan seinen Siegeszug durch die IT- und Automatisierungswelt. Die PCs der CX-Serie sind mittlerweile weltweit im Einsatz und bieten eine leistungsfähige sowie modulare Alternative zum IPC und zu SPS- und Motion- Control-Steuerungen. Fünf Jahre später ist das System mittlerweile zur Großfamilie, mit sechs verschiedenen CPU-Typen, herangewachsen. Die Serie der Beckhoff Embedded-PCs wird durch drei neue Geräte erweitert, die jeweils eine höhere Leistungsstufe erreichen und damit eine noch gezieltere Auswahl der Steuerung bezüglich der anstehenden Aufgabe erlauben. Die bislang verfügbaren Geräte CX9000, CX1000 und CX1020 werden ergänzt durch CX9010, CX1010 und CX1030, die sich im Wesentlichen durch leistungsfähigere CPUs bei maximal möglicher Hard- und Softwarekompatibilität zu den kleineren Varianten auszeichnen. Embedded-PC CX9010 Der CX9010 unterscheidet sich vom CX9000 lediglich durch die mit 533 MHz getaktete, schnellere CPU. Hierbei handelt es sich, wie beim CX9000, um eine ARMbasierte Intel -CPU mit XScale -Technologie; das Betriebssystem ist auch weiterhin Windows CE. Sämtliche Systemschnittstellen des CX9010 sind identisch zu denen des CX9000. Der CX9010-Controller ist immer mit einem Kühlkörper ausgestattet, unabhängig davon, ob eine DVI/USB-Schnittstelle montiert ist. Der CX9010 ist vollkommen softwarekompatibel zum CX9000; zu beachten ist allerdings, dass der CX9010 immer über den großen Speicherausbau mit 32 MB internem Flash und 128 MB RAM verfügt. Embedded-PC CX1010 Der CX1010 ist das Nachfolgegerät zum CX1000. Letzterer ist zwar weiterhin lieferbar, für neue Projekte wird allerdings der CX1010 empfohlen. Mit fest eingebauten 256 MB RAM und einer im Vergleich zum CX1000 höheren Taktfrequenz von 500 MHz empfiehlt sich der CX1010 sowohl für Windows-XP-Embedded- als auch für Windows-CE-Anwendungen. Die Systemschnittstellen sind gegenüber dem CX1000 erweitert worden: Es werden jetzt bis zu vier serielle RS232- oder RS485-Schnittstellen unterstützt. Im Gegensatz zum CX1000 ist der CX1010, mittels des Netzteils CX , nun auch EtherCAT-fähig.

15 PC-Control products Die Tabelle zeigt eine Übersicht der Controller im Embedded-Bereich: Embedded-PCs CPU Taktfrequenz Speicher I/O CX9000 Intel IXP MHz 16/32-MB-Flash (intern), K-Bus, E-Bus 64/128 MB RAM CX9010 Intel IXP MHz 32-MB-Flash (intern), K-Bus, E-Bus 128 MB RAM CX1000 AMD Geode SC MHz 64-MB-Flash (externe CF), K-Bus, IP-Link 64/128 MB RAM CX1010 AMD Geode LX MHz 64-MB-Flash (externe CF), K-Bus, E-Bus, IP-Link 64/128 MB RAM K-Bus, CX1020 Intel Celeron M 1,0 GHz 64-MB-Flash (externe CF), K-Bus, E-Bus, IP-Link 256 MB RAM CX1030 Intel Pentium M 1,8 GHz 64-MB-Flash (externe CF), K-Bus, E-Bus, IP-Link 256 MB RAM Embedded-PC CX1030 Der CX1030, ausgestattet mit einem Intel Pentium M 1,8 GHz, ist das leistungsstärkste Gerät der Embedded- PC-Baureihe. Bis auf die bei dieser Leistung notwendige Lüfterkassette unterscheidet sich der CX1030 weder hardware- noch softwaretechnisch vom CX1020. Das CX1030-CPU-Grundmodul bietet Pentium -M-Power auf der Hutschiene. Die Kühlung der CPU erfolgt durch das Kühlmodul sowie durch eine leicht wechselbare Lüfterkassette an der Gehäuseunterseite. Der qualitativ hochwertige Lüfter, doppelt kugelgelagert, ist aufgrund der Kassette im Servicefall sehr einfach, ohne Werkzeug und ohne Verkabelung, im Feld austauschbar. Der Lüfter ist drehzahlüberwacht und per Software abfragbar. Das passive Kühlungsmodul ist im Lieferumfang enthalten. Das Modul CX1030 beinhaltet, neben CPU und Chipsatz, auch den Arbeitsspeicher in wählbarer Größe: 256 MB DDR-RAM sind Standard, erweiterbar auf 512 MB oder 1 GB. Die Steuerung bootet von der Compact-Flash. Die Grundausstattung des CX1030 enthält eine 64-MB-Compact-Flash-Karte sowie zwei Ethernet-RJ-45-Schnittstellen. Diese sind auf einen internen Switch geführt und bieten eine einfache Möglichkeit zum Aufbau einer Linientopologie ohne den zusätzlichen Einsatz von Ethernet-Switchen. Bei den Betriebssystemen besteht die Wahl zwischen Windows CE und Windows XP Embedded. Im Gegensatz zum CX1010 kann der CX1030 auch für interpolierende Achsbewegungen mit TwinCAT NC I eingesetzt werden. Mit dem Netzteil CX besteht beim CX1030 eine direkte Anbindung an die EtherCAT- Klemmen. Mit CX1030, EtherCAT und TwinCAT können sehr schnelle Steuerungsvorgänge im Sub-Millisekundenbereich (extreme Fast Machine Control) durchgeführt werden.

16 16 products PC-Control Beckhoff setzt auf neues Embedded-Betriebssystem von Microsoft Chancen für die Automatisierungstechnik mit Windows Embedded CE 6.0 Der Beckhoff Embedded-PC CX1020 wird wahlweise mit Windows CE oder Windows XP Embedded geliefert. Zwei Jahre nach der Veröffentlichung von Windows CE 5.0 erscheint das Microsoft-Echtzeitbetriebssystem in der Version 6. Schon durch die Namensgebung Windows Embedded CE 6.0 grenzt Microsoft diese Version von der bekannten Mobilversion des Betriebssystems ab. Windows Embedded CE 6.0 soll als Betriebssystem für allgemeine Embedded-Geräte dienen. Ramon Barth, bei Beckhoff Leiter der Software-Entwicklung für System, HMI und Echtzeit, gibt einen Überblick über die tiefgreifenden technischen Änderungen in der 6. Generation des Betriebssystems. Das neue Embedded-Betriebssystem ist ab der Hannover Messe 2007 für die Beckhoff Embedded-PCs und Panel-PCs verfügbar und bringt neben grundlegenden technischen Neuerungen Performancesteigerungen bis zu 30 %. Was ist neu an Windows CE 6.0? Die wesentliche Neuerung von Windows CE 6.0 besteht im eigentlichen Betriebssystemkern. Gegenüber der Version 5.0 wurde die Betriebssystem-Architektur von Windows CE 6.0 vollständig überarbeitet, mit dem Ergebnis, dass nun jedem Prozess 2 GB (vormals 32 MB) Adressraum zur Verfügung stehen und die mögliche Anzahl der Prozesse von 32 auf erhöht wurde. Da Windows CE 5.0, wie seine Vorgänger, auf einem 32-MB-Memory-Slot-Konzept basiert und die Gesamtarchitektur auf 32 mögliche Memory-Slots (32 Prozesse) abgebildet ist, war für die Erweiterung auf die genannten Systemgrenzen ein Re-Design des Kernels notwendig. Trotz des tiefgreifenden Umbaus bietet Windows CE 6.0 immer noch harte Echtzeitfähigkeit; in bestimmten Konstellationen sind die im Versuch gemessenen Jitter-Werte sogar noch besser als bei Windows CE 5.0. Für einen 1-GHz-Intel - Celeron -M-Prozessor im Beckhoff Embedded-PC CX1020 wurde in der ISR (Inter-

17 PC-Control products rupt Service Routine) ein maximaler Jitter von 2 µs gemessen. Im IST (Interrupt Service Thread) also nach der Verarbeitung durch das Betriebssystem lag der maximale Jitter dann bei 8 µs. Mehr Rechenleistung trotz neuer Softwareversion Ähnlich wie bei Windows XP arbeiten die Gerätetreiber bei CE 6.0 nun im selben Adressraum und mit den gleichen Zugriffsrechten wie der Betriebssystemkernel auch. Dies bewirkt verbesserte Interrupt-Antwortzeiten und beschleunigt auch die Aufrufe in das Betriebssystem. Praktisch wirkt sich diese Änderung zum Beispiel in einem größeren Datendurchsatz bei der Netzwerkkommunikation aus und bietet damit beste Voraussetzungen für eine höhere Grafikleistung. Aber wo Licht ist, ist auch Schatten: Instabile Gerätetreiber können den Betriebssystemkern beeinträchtigen und das Gesamtsystem zum Absturz bringen. Deshalb bietet Windows CE 6.0 ein User Mode Driver Framework an, mit dessen Unterstützung man Gerätetreiber, unter Leistungseinbußen, in einem eigenen Adressraum, vom Kern getrennt, ablaufen lassen kann. Falls dieser Treiber abstürzen sollte, ist nur die Funktionalität des Treibers betroffen, nicht aber der Rest des Systems. Die Konfiguration dieser Funktionalität erfolgt, eine entsprechende Berechtigung vorausgesetzt, über die Registry. Ein System-Designer kann so die beste Kombination aus Stabilität und Leistung für das jeweilige Automatisierungssystem erstellen. Komfortable Entwicklungswerkzeuge Eine weitere wesentliche Neuerung betrifft das Entwicklungswerkzeug (Platform Builder) zur Erstellung von Windows-CE-6.0-Systemen. Die vormals eigenständige Entwicklungsumgebung ist nun eine einstellbare Komponente von Visual Studio Somit sind alle zur Windows-Entwicklung notwendigen Werkzeuge in Visual Studio zusammengefasst. Der Windows-CE-Kernel-Debugger ist ebenfalls in VS integriert und unterscheidet sich in der Bedienung nicht von dem Debugger für Win32- bzw..net-applikationen. Durch die Integration in eine Entwicklungsumgebung kann der Entwickler zum Beispiel von einer Win32-Applikation, über die genutzte Treiberfunktion, bis in den Kernel debuggen. Dies ermöglicht komfortables Entwickeln mit kurzen Turn Around -Zeiten. Durch den neuen ARMbasierten Device Emulator kann der vollständige Entwicklungszyklus ohne Zielhardware durchgeführt werden. Optimierte Kommunikationskanäle (DMA-Transport) beschleunigen die Kommunikation zwischen Visual Studio und dem Device Emulator. Da das Komplettpaket inklusive Kernel-Quellcode als Evaluierungsversion kostenlos per Download aus dem Internet erhältlich ist, kann sich der interessierte Entwickler ohne große Einstiegshürde von der Funktionalität überzeugen. Mit Visual Studio 2005 liefert Microsoft aktuellen Standards entsprechende Kompiler. Durch die Integration von Platform-Buildern in VS 2005 profitiert der Windows-CE-Entwickler von dem Frontend dieser Kompiler. Die zur Cross-Entwicklung für die von Windows CE unterstützten Prozessorarchitekturen (ARM, x86, MIPS und SH) notwendigen Compilerbackends bringt das Platform-Builder-PlugIn mit sich. Weiterhin erleichtern moderne Editoren von Visual Studio mit Syntax Highlighting und Outlining dem Entwickler die Code-Eingabe und verbessern die Übersichtlichkeit. VS 2005 bietet in der Team-Suite-Version zusätzlich Werkzeuge zur Versions- und Entwicklungssteuerung. Zusammen mit dem MS Team Foundation Server unterstützt Visual Studio effektiv die Software-Entwicklung im Team. Über die Integration in Visual Studio hinaus, bietet PB 6.0 auch neue, nützliche Werkzeuge, wie Run-Time Image Viewer, Reg-File Editor und Bib- File Editor. Mit dem Run-Time Image Viewer können binäre CE-Images analysiert und unterschiedliche Versionen verglichen werden. Außerdem lassen sich im Image enthaltene Dateien extrahieren. Neue Funktionalitäten Wachsende Bedürfnisse in der persistenten Datenspeicherung werden von Windows CE 6.0 mit dem neuen Dateisystem exfat adressiert. exfat hebt bisherige Speicherlimitierungen auf und kann optional transaktionssichere Dateioperationen ausführen. So unterstützt exfat nun Dateigrößen größer als 4 GB (die theoretische Grenze mit exfat liegt jetzt bei 2 64 statt 2 32 mit FAT32). exfat wird außerdem auch von Windows Vista unterstützt. Entwicklungsziele für exfat waren, neben der Überwindung der bisherigen Größenlimitierungen, die bestmögliche Erweiterbarkeit und Optimierung für Flash-Medien (Minimierung der Zugriffe auf das Speichermedium). Außerdem sollte, zwecks einer leichten Implementierbarkeit, die Einfachheit von FAT erhalten bleiben. Aus dem Mobilbereich wurde für Embedded CE jetzt die CellCore -Komponente übernommen. CellCore liefert die Software-Infrastruktur und Treiber für mobile Daten- und Sprachkommunikation. Es werden SMS, SIM, Telefonie und WAP als Dienste bzw. APIs angeboten. Praktisch bedeutet dies, dass ein Embedded- Windows-CE-Gerät entsprechende Hardware vorausgesetzt Daten per GSM Windows CE 5.0 Memory Model Windows CE 6.0 Memory Model 2 GB Kernel Space Kernel Shared Memory Vergleich des Adressraumes der Betriebssysteme Windows CE 5.0 und 6.0 Single 2 GB VM for all Processes Slot 33 Slot 32 Slot 31. Slot 6 Slot 5 Services.exe Slot 4 GWES.exe Slot 3 Device.exe Slot 2 Filesys.exe Slot 1 ROM DLLs Slot 0 Execution 32 Slots for Processes Execution Slot and Shared DLL Slot 2 GB Kernel Space 2 GB per Process Kernel Filesystem GWES Drivers Kernel User VM Memory Mapped files User DLLs Process Code User VM 32 K Processes

18 18 products PC-Control Debugging bei Windows Embedded CE 6.0 mit der Außenwelt austauschen kann, ohne ein externes Modem einsetzen zu müssen. Anwendungsgebiete finden sich unter anderem in der Fernwirktechnik. 100 % des Windows-CE-Kernels im Quellcode verfügbar Mit Windows CE 6.0 veröffentlicht Microsoft den gesamten Quellcode des Windows-CE-Kernels. Der Quellcode kann mit der Evaluierungsversion von Windows CE vom Microsoft-Server aus dem Internet geladen werden. In Kombination mit dem integrierten Kernel-Debugger erweist sich der Quellcode bei der Software- Entwicklung als hilfreich. Mit einem erweiterten Lizenzvertrag erlaubt Microsoft auch Veränderungen an dem zur Verfügung gestellten Quellcode und dessen Verwendung in Produkten, ohne dass diese Veränderungen einer Veröffentlichungspflicht unterliegen. So kann das eingebrachte Know-how unproblematisch geschützt werden. Abgrenzung zu Windows XP und Windows Vista Wenn es um die Unterstützung allgemeiner, am Markt erhältlicher Hardware (Grafikkarten, Framegrabber, Drucker usw.) geht, muss man beim Einsatz von Windows CE auch in der Version 6 immer noch genau hinschauen. Windows CE sollte möglichst in (Embedded-) Systemen eingesetzt werden, für die die Hardware-Konfiguration definiert ist. Wo Flexibilität bei der Hardware- und Softwareauswahl gefragt ist, dort ist ein Desktop -Windows wahrscheinlich die bessere Wahl. Auch für die Nutzung von Standard-Windows-Programmen, die für Desktop-Windows entwickelt wurden, ist Windows CE nicht geeignet. Windows CE 6.0 bietet aus Gründen der Footprint-Reduktion nur eine Untermenge der Win32 API an. Programme müssen also für Windows CE entwickelt und kompiliert sein. Die Verwandtschaft zum großen Windows erleichtert allerdings die Parallelentwicklung für beide Welten sehr. Worin besteht der Nutzen für die Automatisierungstechnik? Mit Windows CE 6.0 kann das Leistungspotenzial einer modernen 32-Bit-CPU voll ausgenutzt werden; gleichzeitig sind die Systemvoraussetzungen für den Einsatz von Windows CE annähernd gleich geblieben. Das bedeutet eine hervorragende Skalierbarkeit vom kleinen 32-Bit-Controller (MMU vorausgesetzt), mit wenigen MB Flash bzw. RAM Speicher, bis zum ausgewachsenen IPC, mit den heute aktuellen Leistungsdaten. So kann vom einfachen SPS-Controller, bis zum speicherhungrigen Visualisierungssystem, mit einem einheitlichen Betriebssystem gearbeitet werden. Moderne und komfortable Entwicklungswerkzeuge, integriert in Visual Studio 2005, beschleunigen die Software-Entwicklung und erleichtern die Fehleranalyse. Relativ geringe Stückzahlkosten und geringe Einmalkosten für markteingeführte Entwicklungswerkzeuge bieten ebenfalls gute Voraussetzungen für die Automatisierungstechnik, die mit kleinen bis mittleren Stückzahlen geringe Einstiegskosten und kurze Entwicklungszeiten benötigt. Praktischer Einsatz in der Beckhoff-Produktpalette Beckhoff setzt mit der Embedded-PC- und Panel-Produktserie voll auf Microsoft- Embedded-Betriebssysteme. Die Verwandtschaft innerhalb der Windows-Familie unterstützt die durchgängige Skalierbarkeit der Beckhoff-Produkte. Nahezu alle Funktionen eines Beckhoff TwinCAT-Automatisierungssystems auf einem IPC unter Windows XP bzw. Vista sind, dank gleicher Codebasis, auch auf einem ARMbasierten Hutschienen-PC verfügbar allerdings mit eingeschränkter Leistungsfähigkeit. Aufgrund der neuen Kernel- und Treiberarchitektur in Windows CE 6.0 lässt sich im Vergleich zu Windows CE 5.0 die Performance um bis zu 30 % steigern. So kann zum Beispiel eine in C++ erstellte Echtzeitanwendung unter Windows CE im 100-µs-Zyklus auf die TwinCAT-I/O-API zugreifen und mit EtherCAT die volle Leistungsfähigkeit moderner CPUs ausnutzen. Beckhoff stellt Softwarekomponenten, wie eine IEC basierte Soft-SPS und Soft-Motion-Control bis zur 5-Achs-CNC zur Verfügung, um das Automatisierungssystem je nach Anforderung zu erweitern. Eine umfassende Sammlung von IEC Funktionblöcken rundet das Automatisierungspaket ab.

19 PC-Control products Technologiepartnerschaft zwischen Microsoft und Beckhoff intensiviert Microsoft ernennt Beckhoff zum Windows Embedded Gold Partner Beckhoff wurde von Microsoft im Rahmen des Windows Embedded Partnerprogramms zum Gold Partner ausgezeichnet. Damit erreicht Beckhoff die höchste und exklusivste Stufe des Microsoft-Partnerprogramms. In Deutschland gibt es nur vier, in Europa insgesamt 14 Unternehmen, die den Gold-Status haben. Zum Microsoft Windows Embedded Gold Partner werden Unternehmen ernannt, die sich durch überdurchschnittliches Know-how auf dem Gebiet der Embedded-Technologie auszeichnen. Beckhoff verfügt mit seiner PCbasierten Steuerungstechnik über langjährige Erfahrung und ausgereifte Technologien im Embedded-Segment. Mit der Automatisierungssoftware TwinCAT können Echtzeitsteuerungen auch unter den Embedded-Betriebssystemen Windows XP Embedded und Windows CE realisiert werden. EtherCAT, die von Beckhoff entwickelte Echtzeit-Ethernet-Technologie für die Industriekommunikation, wird erfolgreich in Kombination mit den Windows-Betriebssystemen eingesetzt. Die Embedded-Betriebssysteme kommen in den Beckhoff Industrie-PCs verschiedener Leistungsklassen zum Einsatz. Die Produktvielfalt reicht vom modular aufgebauten Embedded-PC für die Hutschienenmontage, über kompakte Panel-PCs, bis zum klassischen Industrie-PC. Für Beckhoff ist die Ernennung zum Windows Embedded Gold Partner eine Bestätigung der erfolgreichen Zusammenarbeit mit Microsoft. Zwischen Microsoft und Beckhoff besteht seit Jahren ein enger technologischer Austausch, der sehr zum Erfolg unserer PC-based New Automation Technology beigetragen hat, betont Hans Beckhoff, Geschäftsführer der Beckhoff Automation GmbH. Als Gold Partner erhalten wir einen noch intensiveren Zugang zu Microsoft-Technologien. Dies ermöglicht die optimale Integration von Beckhoff Automatisierungsprodukten in die Microsoft-Welt. Zudem können wir auch den Focus von Microsoft auf die Anforderungen der industriellen Steuerungstechnik lenken. Somit wird diese Partnerschaft die technologische Konvergenz von IT- und Automatisierungstechnik weiter vorantreiben. Auch die Produktentwicklung wird durch die enge Partnerschaft enorm beschleunigt, so Hans Beckhoff. So konnten wir z. B. das neue Betriebssystem Windows CE 6.0 bereits Ende November, auf der SPS/IPC/DRIVES, in Nürnberg, auf unseren Embedded-PCs lauffähig präsentieren. Umgekehrt nutzt Microsoft die Erfahrungen mit der PC-basierten Steuerungstechnik, um seine Produkte für die Anforderungen der Automatisierung zu optimieren. Microsoft gratuliert Beckhoff zur Gold-Partnerschaft : von links: Ilya Bukshteyn (Director Embedded Marketing), Manoj Rami, (Senior Marketing Manager, Mobile & Embedded Devices Group), beide Microsoft Corporation, Stefan Hoppe (Program Manager HMI und System-Connectivity) und Ramon Barth (Leiter Software- Entwicklung für System, HMI) von Beckhoff.

20 20 products PC-Control Compact -Koppler BK1250 verbindet E-Bus- und K-Bus-Klemmen Signalvielfalt vergrößert Der Compact -Koppler BK1250 lässt die Busklemmen- und die EtherCAT-Klemmen-Welt miteinander verschmelzen: Der Buskoppler im Klemmenformat setzt das E-Bus-Signal auf K-Bus um. Somit kann die komplette Busklemmenvielfalt auch im EtherCAT-System einfach und preiswert genutzt werden. Der Koppler BK1250 verbindet die Busklemmen- und die EtherCAT-Klemmen. Somit kann die komplette Busklemmenvielfalt im EtherCAT-System einfach und preiswert genutzt werden. Für das Echtzeit-Ethernet-System EtherCAT bietet Beckhoff den Anwendern mit den Busklemmen und den EtherCAT-Klemmen gleich zwei I/O-Systeme: Äußerlich und vom mechanischen Aufbau sind beide nahezu identisch; die Unterschiede liegen im Inneren, sprich in der Signal- und Protokollverarbeitung. Die EtherCAT-Klemmen sind speziell für die hohe Performance und die flexible Topologie von EtherCAT designt. Hardwareseitig basiert das modulare, IP-20-geschützte EtherCAT-I/O-System auf dem Gehäuse des bewährten Busklemmensystems. Im Unterschied zu den Busklemmen, bei denen das Feldbussignal im Buskoppler auf den internen, feldbusunabhängigen Klemmenbus (K-Bus) umgesetzt wird, bleibt das EtherCAT-Protokoll bis zur einzelnen Klemme vollständig erhalten. Der BK1250 ermöglicht die gemischte Verwendung von EtherCAT- Klemmen (ELxxxx) und Standard-Busklemmen (KLxxxx) in einer Busstation. Dadurch sind kompakte und kostengünstige Steuerungslösungen realisierbar. Das breite Produktspektrum von über 300 Busklemmen (inkl. Sonderklemmen) lässt sich so optimal mit der Kommunikationsgeschwindigkeit und der großen Bandbreite der EtherCAT-Klemmen kombinieren.

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