Echtzeitanwendungen mit MICA


Die zunehmende Vernetzung im Bereich industrieller Steuerungen und die sensornahe Verarbeitung von Messdaten erfordern echtzeitfähige Hardware/Softwareplattformen. Die leistungsfähige und robuste MICA-Hardware ermöglicht Echtzeit-Systeme mit hoher Energieeffizienz und ist u.a. dadurch eine interessante Alternative zu Industrie-PCs. Mit der am IMMS entwickelten Echtzeiterweiterung für die MICA steht nun auch für die MICA eine flexible und zukunftsfähige Lösung für die Erschließung dieser Anwendungsbereiche zur Verfügung.

Zielsetzung

Mit der IMMS-Echtzeiterweiterung lassen sich neue Einsatzfelder für die MICA erschließen, wie z.B. Echtzeitkommunikation, Echtzeitdatenverarbeitung (Fog Computing), zeitkritische Monitoring- und Diagnoseanwendungen. Mit Hilfe der IMMS IO-Funktionsplatine lassen sich dabei auch anspruchsvolle IO-Timing-Anforderungen umsetzen, wie z.B. für die Ansteuerung von Schrittmotoren.

Leistungsumfang
  • Software-Erweiterung: Echtzeit-Linux
    • gepatchter Linux-Kernel (RT-Preempt-Patch)
    • kompatibel mit MICA-Containerkonzept
  • Hardware-Erweiterung: MICA-Funktionsplatine
    • Mikrocontroller mit echtzeit- und interruptfähigen IOs
    • Kommunikation mit Mikrocontroller und Zugriff auf IOs über interne USB-Schnittstelle
      Scheduling-Latenz des MICA-Systems unter Volllast von 1949 μs auf 114 μs gesenkt
Vorteile
  • robuste, kompakte und energieeffiziente Hardware/Software-Lösung für Echtzeitanwendungen
  • vollständige Kompatibilität mit dem MICA-Container-Konzept
  • zukunftsfähige offene Software-Lösung mit breiter Unterstützung der Open Source Community

Hardware- und Software-Erweiterungen der MICA für die Realisierung von Echtzeitanwendungen

HARTING MICA mit IMMS-Funktionsplatine und Linux-Echtzeiterweiterung
HARTING MICA mit IMMS-Funktionsplatine und Linux-Echtzeiterweiterung

Die zunehmende Vernetzung im Bereich industrieller Steuerungen und die sensornahe Verarbeitung von Messdaten sowie Industrie 4.0-Szenarien erfordern echtzeitfähige Hardware/Softwareplattformen. Dies betrifft z.B. Anwendungen wie:

  • High-Performance Steuerungs- und Regelungssysteme (z.B. Antriebssteuerungen)
  • Diagnose- und Predictive Maintenance-Systeme (z.B. Ultraschall- und Schwingungsanalyse)
  • Synchronisation und Echtzeitkommunikation in verteilten Systemen

Die leistungsfähige und robuste MICA-Hardware ermöglicht Echtzeit-Systeme mit hoher Energieeffizienz und ist u.a. dadurch eine interessante Alternative zu Industrie-PCs. Mit der am IMMS entwickelten Echtzeiterweiterung für die MICA steht nun auch für die MICA eine flexible und zukunftsfähige Lösung für die Erschließung dieser Anwendungsbereiche zur Verfügung.

 

 

IMMS-Funktionsplatine mit Mikrocontroller für die echtzeit- und interruptfähige Anbindung von IOs
IMMS-Funktionsplatine mit Mikrocontroller für die echtzeit- und interruptfähige Anbindung von IOs
MICA-Webfrontend mit Übersicht der Softwarecontainer
MICA-Webfrontend mit Übersicht der Softwarecontainer
Scheduling-Latenz einer MICA mit IMMS-Echtzeiterweiterung unter Systemvolllast
Scheduling-Latenz einer MICA mit IMMS-Echtzeiterweiterung unter Systemvolllast
IMMS

Über uns

Das IMMS stellt als strategischer Partner kleinen und mittleren Unternehmen anwendungsorientierte Vorlaufforschung für Entwicklungen im Bereich der Mikroelektronik, Systemtechnik und Mechatronik zur Verfügung.
Autor Dr.-Ing. Tino Hutschenreuther
Telefon +49 3677 8749-340