Balluff BTL6-V11V Series, Configuration Manual

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VARAN-Grundlagen 3.1
VARAN ist ein vom Hersteller unabhängiges Echtzeit-Netz-
werk-Protokoll mit folgenden Besonderheiten:
Geschwindigkeit –
Offenheit –
einfache Implementierung –
optimierte Echtzeit-Performance –
hohe Ausfallsicherheit –
VARAN basiert auf der IEEE 802.3 100TX Standard-Ether-
net-Technologie. Die physikalische Schicht des Ethernets
besteht aus einem Steckverbinder, einem Übertrager und
dem Ethernet-PHY-Baustein. Der PHY-Baustein stellt einen
Auto-crossover bereit, so dass sowohl gekreuzte als auch
nicht gekreuzte CAT5e-Kabel verwendet werden können.
Das BTL kann über das Bus-Kabel versorgt werden, wenn
wenigstens ein AWG26-Kabel (0,14 mm
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) verwendet wird.
Der VARAN-Bus verwendet die Manager-Client-Topologie
(siehe Bild 3-1). Der Manager verwaltet den gesamten
Bus-Adressbereich mit bis zu 65280 Teilnehmern. Man
kann den Bus als 4 GB großen Speicherbereich betrach-
ten, in dem jeder Client einen 64 kB großen Speicherbe-
reich besitzt. Die Verbindung mit dem Client wird durch
einfache Schreib-/Lesebefehle verwirklicht. VARAN MAC
(Media Acess Control) wird im FPGA verarbeitet. Die
Firmware des FPGA wird in einem Flash-Speicher gespei-
chert und kann über die VARAN-Schnittstelle erweitert
werden.
Manager
Splitter
Client Client
To other clients or splitters
Client Splitter
Bild 3-1: Manager-Client-Topologie des VARAN-Busses
Während des Systemstarts vergibt der Manager automa-
tisch Adressen für das gesamte Netzwerk. Der Bus wird
periodisch durchsucht und die Topologie wird mit der
Applikation verglichen.
Im VARAN-Client gibt es zwei verschiedene Speicherbe-
reiche: den Kontroll- und den Datenbereich. Beide haben
Systembeschreibung
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ein 64-kb-Adressfeld. Das Address-Mapping des Kontroll-
bereichs wird bei allen Arten von VARAN-Clients auf die
selbe Weise umgesetzt, beim Datenbereich ist es dagegen
geräteabhängig.
Balluff Micropulse Wegaufnehmer unterstützen das
VARAN-Längenmesssystem v1.0.1 Profil. Dieses Geräte-
profil kann über die VNO-Webseite www.varan-bus.net
bezogen werden. Das implementierte Profil ist im Kapitel 6
(siehe Tab. 6-1 und Tab. 6-2) zu finden.
Der VARAN-Bus-Zyklus
Jeder Datentransfer wird durch den VARAN-Manager
initiiert und verwaltet. Der VARAN-Manager sendet zu
Beginn eines jeden Buszyklus einen globalen SYNC-
Befehl, die isochronen Echtzeit-Datenobjekte, auf die die
asynchronen Objekte folgen, und zum Schluss die Daten-
objekte im Administration Task.
Im Administration Task werden Aufgaben wie das Scannen
nach neuen Teilnehmern oder auch der Transport von
Ethernet-IP-Datenpaketen ausgeführt.
Der asynchrone Direktzugriff unterbricht die laufenden
Aufgaben (jederzeit) für höchstens 25 µs und aktualisiert
unverzüglich die Clients.
ASYNC ISO DA Administration Task
Global Sync Global Sync
Next period
t
ISO = Isochroner Task
ASYNC = Asynchroner Task
DA
= Asynchroner Direktzugriff
Timing der Kommunikation Bild 3-2:
Messzyklus
Der Messzyklus wird mit dem Buszyklus durch Verwenden
einer PLL synchronisiert, die wiederum mit den globalen
SYNC-Befehlen synchronisiert wird. PLL sync_out wird
verwendet um die Messung abzufragen.
global sync
sync out
PLL sync out
PLL sync in
CPU sync
system period system period
system period
1)
delay = system_period - transmit_delay - constant_FPGA_delay
delay
1)
measurement period
system period transmit delay
device offset
global sync global sync
Bild 3-3: Bus-Synchronisierung
Der Messzyklus (siehe „measurement period“ in Bild 3-3)
kann mit dem Buszyklus (siehe „system period“ in
Bild 3-3), oder einem Vielfachen davon, identisch sein.
BTL6-V11V-...
Konfiguration