Industriecomputer aus dem Baukasten

Eignet sich als HMI-Komponente eher ein Industrie-PC von der Stange, der nicht genau den Anforderungen entspricht, oder doch besser ein kundenspezifisches Panel zu deutlich höherem Preis? Die beste Lösung kann dazwischen liegen: etwa bei den Systemen der Marke „Prime Cube“.

Plattform für HMI-Anwendungen

Der Einstieg in den Prime-Cube-Baukasten beginnt mit einem eigens entwickelten Mainboard und einer Intel Atom CPU. Die Baugruppe stellt die für HMI- und Client-Anwendungen notwendigen Funktionen und Schnittstellen bereit: Zweifach-Ethernet, Sechsfach-USB, zwei serielle Schnittstellen sowie DVI zum Anschluss eines zusätzlichen Displays. Das schreibgeschützte Embedded-Betriebssystem ist immer auf die jeweilige Zielanwendung, und die Software-Bausteine sind leistungsoptimiert aufeinander abgestimmt. Das verlustleistungsarme Gerätekonzept erlaubt dabei eine Einbautiefe von lediglich 95 mm.

Embedded Control mit zwei Kernen

PC-basierte Steuerungssysteme bedürfen aufgrund ihrer hohen Anforderungen an die Betriebssicherheit eines erweiterten Funktionsumfangs. Hierfür nutzt die Steuerungsplattform COM-Express-Module mit einem applikationsspezifisch entwickelten Basisboard, das diese Funktionen enthält. Es verfügt über Powerfail-Erkennung sowie bis zu 2 MByte MRAM, um den Betriebszustand zu sichern. Die Anbindung an die Feldebene erfolgt über eine integrierte CAN- sowie drei Ethernet-Schnittstellen, von denen zwei echtzeitfähig sind, und über die alle gängigen Industrial Ethernet Stacks implementiert werden können. Weitere Feldbusschnittstellen und integrierte digitale E/A sind über Erweiterungen realisierbar.

Mithilfe der Dual-Core CPU kann der Rechner zwei verschiedene Betriebssysteme mittels einer Virtualisierungsschicht auf einem System ausführen. Dabei werden bestimmte Ressourcen wie die echtzeitfähigen Ethernet-Schnittstellen dediziert einem Kern zugeordnet. So wird der getrennte Betrieb von zwei Betriebssystemen mit jeweiliger Applikation auf den Kernen möglich, ohne dass Leistungseinbußen hinsichtlich der Echtzeitfähigkeit zu befürchten wären.

Offene Systeme für leistungsorientierte Anwendungen

Performante Applikationen benötigen eine leistungsfähige Basis. Hier nutzen die Systeme Standard-Boards, die eine zeitnahe Umsetzung von Innovationen bei einem attraktiven Preis-Leistungsverhältnis erlauben. Typische Anwendungen für diese Systeme sind komplexe Visualisierungsaufgaben und Server-Applikationen wie Web-Visualisierung. Dank 4 GByte Arbeitsspeicher und bis zu zwei Festplatten im RAID0- beziehungsweise RAID1 -Betrieb stellen die Panels ausreichend Leistungsreserven bereit. Mit zwei Ethernet-Schnittstellen, VGA- und DVI-Buchse sowie einem PCI- beziehungsweise PCI-Express-Steckplatz sind selbst komplex strukturierte Bediensysteme einfach realisierbar.