Balluff BTL6-V55 Series, Configuration Manual

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2.1 VARAN-Grundlagen
VARAN ist ein vom Hersteller unabhängiges Echtzeit-Netz-
werk-Protokoll mit folgenden Besonderheiten:
– Geschwindigkeit
– Offenheit
– einfache Implementierung
– optimierte Echtzeit-Leistung
– 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.
Der Wegaufnehmer kann über das Bus-Kabel versorgt
werden, wenn wenigstens ein AWG26-Kabel (0,14 mm
2
)
verwendet wird.
Bild 2-1:
Manager
Splitter
Client Client
To other clients or splitters
Client Splitter
Manager-Client-Topologie
Der VARAN-Bus verwendet die Manager-Client-Topologie
(siehe Bild 2-1). Der Manager verwaltet den gesamten
Bus-Adressbereich mit bis zu 65.280 Teilnehmern. Der
Bus wird als ein 4-GB-Speicherbereich betrachtet, in dem
jeder Client über 64 kb Adressraum verfügt, der als Control
Address Space (CAS) oder Memory Address Space (MAS)
verarbeitet werden kann. Der CAS dient zum Konfigurieren
des Geräts. Das Address-Mapping des CAS wird bei allen
Arten von VARAN-Clients auf dieselbe Weise umgesetzt,
der Speicherplatz ist dagegen geräteabhängig. Die Verbin-
dung mit dem Client wird durch einfache Schreib-/Lesebe-
fehle verwirklicht. Sowohl Kontrollbereich (CAS) als auch
Speicherbereich (MAS) verfügen über eigene Schreib-/
Lesebefehle.
VARAN MAC und Geräteprofil werden im FPGA verarbei-
tet. Die Firmware des FPGA wird in einem Flash-Speicher
gespeichert und kann über die VARAN-Schnittstelle erwei-
tert werden.
Während des Systemstarts vergibt der Manager automa-
tisch Adressen für das gesamte Netzwerk. Der Bus wird
periodisch nach hinzugefügten oder entfernten Clients
durchsucht und die Topologie wird mit der Applikation
verglichen.
Balluff BTL6-V55V-… Wegaufnehmer unterstützen die
EUROMAP 75-Empfehlung. Diese ist auf folgender
Internet seite einsehbar: www.euromap.org.
2.2 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, anschließend die isochronen Echtzeit-Datenob-
jekte, auf die die asynchronen Objekte folgen, und zum
Schluss die Datenobjekte 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.
Bild 2-2:
ASYNC ISO DA
Task
Administration
Global Sync Global Sync
Next
period
t
Timing der Kommunikation
2.3 Client-Implementierung
Der Client wird in FPGA auf Basis der VARAN-Protokoll-
version 0.1.4.2 implementiert. Die VARAN-Client-Funktion
der PLL-Implementierung hat einen synchronen Ausgang,
SYNC_OUT_0.
Die Statussignalisierung erfolgt über eine zweifarbige LED:
– Grün: Verbindung hergestellt
– Orange: Verbindung hergestellt und Daten empfangen
Bild 2-3: Zweifarbige LED
Die LED gibt den Status des VARAN-Bus wieder, nicht den
Gerätestatus.
LED
2
Systembeschreibung
BTL6-V55V…
Konfiguration