Aktuální vydání

celé číslo

01

2024

Automatizace skladování, logistiky a manipulace s materiálem

Programovatelné automaty, průmyslové počítače, jednotky I/O, bezpečnostní systémy

celé číslo

Embedded World 2006

číslo 6/2006

Embedded World 2006

Ve dnech 14. až 16. února 2006 navštívilo norimberské výstaviště rekordních třináct tisíc zájemců o vestavné systémy, aby zde zhlédli veletrh Embedded World 2006. Svoje výrobky jim zde představilo 492 vystavovatelů z 27 zemí. Stejnojmenné konference, která měla 24 sekcí, osm workshopů a dva tutoriály, se zúčastnilo více než osm set posluchačů.

Na veletrhu bylo ve světové premiéře představeno nemálo novinek, s nimiž se technici a konstruktéři setkají i v oblasti automatizační techniky. Jmenujme alespoň několik z nich.

Dvoujádrové procesory v praxi

Odborníci se shodují na tom, že patrně nejvýznamnější změnou v oboru vestavných systémů je nástup dvoujádrových procesorů, které umožňují provádět paralelní výpočty technikou s přijatelnou cenou, výbornou rychlostí zpracování úloh a nízkou spotřebou.

Obr. 1.

Obr. 1. Moduly s dvoujádrovými procesory Intel (Kontron)

Společnost Kontron na veletrhu představila čtyři platformy využívající 2GHz procesory Intel Core Duo T2500: základní desku mini-ITX, moduly Compact PCI velikosti 3U a 6U a modul ETX express (obr. 1). Zásadní výhodou je téměř dvojnásobný výpočetní výkon ve srovnání s moduly obsahujícími procesory Intel Pentium M o stejné taktovací frekvenci, a to při nízké spotřebě elektrické energie a za podstatně nižší cenu, než by měla stejně výkonná sestava se dvěma samostatnými procesory. Moduly s dvoujádrovými procesory umožňují realizovat i takové úlohy, jejichž řešení dříve sice bylo technicky možné, ale ekonomicky neúnosné. Kontron plánuje v průběhu roku 2006 uvést na trh celkem deset různých hardwarových modulů s dvoujádrovými procesory.

Nové procesory pro mobilní zařízení

Možnost levně a efektivně provádět paralelní výpočty je jistě lákavá. V této souvislosti se lze zmínit také o nové 32bitové architektuře procesorů s integrovaným signálovým koprocesorem (DSP) a instrukcemi SIMD pro paralelní výpočty. Její autor, společnost Atmel, ji plánuje využít pro novou generaci procesorů AVR, určených zvláště pro mobilní zařízení napájená z baterií. Výhodou je opět vysoký výkon při nízké spotřebě a přijatelné ceně. Nová architektura totiž umožňuje pro tutéž aplikaci použít procesor s nižší taktovací frekvencí než u běžných procesorů. Například pro dekódování třiceti snímků za sekundu ve formátu MPEG-4 (s rozlišením QVGA) je běžně zapotřebí 266MHz procesor, ale použije-li konstruktér nový procesor Atmel AVR32, postačí mu taktovací frekvence 100 MHz.

Obr. 2.

Obr. 2. Procesor Blue Streak LH7A404 je vhodný pro extrémní teploty (Sharp)

Procesory pro extrémní teploty

V průmyslové automatizaci musejí vestavné systémy často pracovat ve velmi nepříznivých podmínkách, zahrnujících i extrémní teploty. To je jeden z důvodů, proč společnost Sharp uvedla na trh 32bitové procesory LH7A400 a LH7A404 (obr. 2), které mohou pracovat v teplotním rozsahu –40 až +85 °C. S jejich využitím se počítá nejen v automatizaci, ale taká např. v dopravních prostředcích, bankomatech, mobilních lékařských přístrojích a podobných aplikacích.

Vestavné počítače pro průmyslovou automatizaci

Opusťme nyní procesory a podívejme se na novinky v oblasti jednočipových mikropočítačů určených pro použití v průmyslu. Typová řada průmyslových počítačů IPC@CHIP (Beck), přednedávnem uvedená na trh, byla nyní doplněna variantami SC123 a SC143, určenými zvláště pro ty výrobce automatizační techniky, kteří počítají s velkosériovou výrobou: může jít např. o řízení výrobních strojů, mechatronických soustav apod. Konstruktérům jsou k dispozici dvě rozhraní pro sběrnici CAN a dvě pro Ethernet (100 Mb/s). Software je připraven pro protokoly Modbus TCP a Ethernet/IP, v průběhu roku 2006 budou uvedeny na trh i varianty s komunikačním softwarem Profinet a Ethercat. U počítačů s označením SC123-IEC a SC143-IEC bude možné využít programovací software Codesys 3.0 od společnosti 3S, a počítač tak bude moci plnit funkce programovatelného automatu, jednoho z nejkompaktnějších na trhu.

Software pro dvoujádrové procesory

Nejen hardwarem je živ vestavný systém. Pro dvoujádrové procesory, zmíněné jako nejvýznamnější novinka v oblasti hardwaru, je třeba mít také odpovídající software. Na veletrhu Embedded World takový software pro procesory Intel Core Duo představila např. společnost QNX Software Systems. Nástroj QNX Neutrino Multi-Core TDK (Technology Development Kit) umožňuje konstruktérům efektivně navrhovat zařízení založená na dvoujádrových procesorech Intel a plně využít všechny jejich přednosti. Vedle asymetrické a symetrické metody paralelního zpracování instrukcí nabízí také kombinovanou metodu – bound multiprocessing –, umožňující využít výhody obou přístupů, tj. maximální využití kapacity procesoru při zachování kontroly nad probíhajícím procesem.

Obr. 3.

Obr. 3. Multicore System Profiler usnadňuje vývoj vícejádrových aplikací (QNX)

Podobně dovoluje nástroj QNX Momentics Multi-Core Edition vyvíjet aplikace s vícejádrovými platformami Broadcom BCM12xx a BCM14xx a Freescale MPC8641D. Integrovány jsou i nástroje pro analýzu vyvíjené aplikace (obr. 3).

Displeje, zobrazovače, indikátory

Nedílnou součástí vestavných systémů jsou i displeje, zobrazovače a elektronické indikátory. Na Embedded World 2006 jich mohli zájemci zhlédnout velké množství typů, velikostí, rozlišení a variant s dotykovým ovládáním i bez něj. Displeje představují podstatnou položku v nákladech na vestavné systémy a často jsou tím jediným, co běžný uživatel ze systému vidí.

Bylo-li na Embeded World 2006 k vidění velké množství zobrazovací techniky, slibuje Embedded World 2007 ještě bohatší nabídku. Součástí Embedded World v roce 2007 totiž poprvé bude konference Electronic Displays, jež dosud byla součástí přehlídky Meas Comp. Poté, co se letos Meas Comp přidružila k veletrhu Sensor + Test, přesunula se specializovaná konference o zobrazovačích na Embedded World.

Česká republika na Embedded World

České firmy byly na Embedded World 2006 reprezentovány jediným zástupcem, brněnskou společností Unis. Češtinu ovšem bylo možné slyšet i ve stáncích některých dalších vystavovatelů. Například společnost Sysgo AG, vyvíjející systémy reálného času, nedávno otevřela vývojovou kancelář v České republice a pracovníci této kanceláře byli na veletrhu také přítomni, aby předváděli výsledky své práce německým i zahraničním návštěvníkům.

Čeština se ozývala rovněž mezi příchozími odborníky: za prvé Norimberk není daleko a za druhé v Česku pracuje mnoho vývojových a inženýrských společností, pro něž jsou vestavné systémy v centru zájmu.

Embedded World 2007 se bude konat v termínu 13. až 15. února příštího roku.

Petr Bartošík