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Forum: Haus & Smart Home Grundlagenfrage: I/O's im Ethernet verfügbar machen


Autor: Paul (Gast)
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Hallo,

verzeiht mir die oberflächliche Frage, aber mal nur zum rein "in die 
Luft gesponnen" Ideen sammeln:

Wie kann ich es anstellen, verschiedene Signale (z.B. von 
Reed-Kontakten, also reine Statussignale (durchgeschaltet oder nicht, 
potentialfreie Kontakte)) irgendwie zentral in einer 
Verteilung/Serverschrank zu "sammeln", und diese im Ethernet 
bereitzustellen?
Das ganze sollte skalierbar sein (also z.B. 10 bis 50 Eingänge), und 
wenig "overhead", also sozusagen mit einfachsten Mittels realisierbar 
sein.

Mir fällt da z.B. ne SPS ein, welche die Eingansgsignale per OPC-Server 
bereitstellt, aber gibt's was Simpleres?

Hat wer schöne Ideen?

Danke schon mal, Paul

Autor: Zwirbeljupp (Gast)
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Na klar. Irgend einen von diesen AVR-Webservern verwenden, die hier im 
Forum gerade voll in Mode sind. Einfach mal die Forensuche bemühen.
Die Ein- bzw. Ausgänge wären ggf. über SPI- oder I²C Portexpander 
beliebig erweiterbar.

Autor: Ulrich (Gast)
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an einem Projekt das soetwas nachbaut. mit SPI oder so hätte ich auch 
interesse

Autor: Ulrich (Gast)
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Autor: Paul (Gast)
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@Ulrich
Sehr interessant! Scheint mir ähnlich dem Wago 730-System, oder? Diese 
hat schon nen Linux-Kern drauf, mit Webserver, etc...)

@Zwirbeljupp
Ok, auch interessant - ist so wie's scheint aber noch viel Handarbeit 
nötig, oder? Aber machbar...

Ich bin immer auf der Suche nach "so-einfach-wie-möglich", und 
"so-sumfangreich-wie-nötig" - Implementierungen. Also bin gegen 
"überladene" Geschichten.
(PS: mit C/++/#, Visual C/++/# kenn ich mich aus, mit ein bisschen SPS 
(STEP), mit Web-Geschichten wie PHP/HTML/etc. auch, also offen für 
alles)

Was gib't da sonst noch?

Autor: Link (Gast)
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Autor: Chris S. (schris)
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Hallo,
ich benutze ein Linux system (eth router mit eth adsl uplink),
kostet 22Euro, mit 8 i/o +  serielle.
Weiters gibt es soft-i2c usw für die io´s. Mache mit dem zimlich viel.

Autor: Matthias Lipinsky (lippy)
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>In bezug zu dem hier:
>http://infosys.beckhoff.com/content/1031/BkWeb/HTM...

Davon würde ich für zuhause abraten. Das ist industrietauglich und
beckhoff naja..
Und billig sind die Teile nicht gerade...


Die Teile brauchen auch ziemlich Strom.
Zumal ist das nur der Buskoppler. Der stellt einen sogenannten K-Bus 
(Klemmenbus) zur Verfügung. Dort kannst du dann E/A-Klemmen drantun.
Also alles was mit K... beginnt.

Ich bin aber nicht sicher, ob der Buskoppler wirklich (Standart)Ethernet 
kann, oder ob der nur für EtherCat geeignet ist.

Autor: Martin M. (nsx)
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Chris S. wrote:

> ich benutze ein Linux system (eth router mit eth adsl uplink),
> kostet 22Euro, mit 8 i/o +  serielle.
> Weiters gibt es soft-i2c usw für die io´s. Mache mit dem zimlich viel.

Chris, erzähl doch etwas mehr über Deine Hardware, welchen Router setzt 
Du ein? Ist ja sehr günstig für 22 Euro.

Martin

Autor: Jan Paulini (snoozer)
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hi,

ich bin grade dabei auch was zu bauen. ich habe eine hand voll embedded 
computer mit I2C bus. da lauft voyage linux drauf welches eigentlich ein 
debian ist nur etwas modifiziert. ich habe vor I2C I/O adapter und A/D 
wandler zu benutzen. noch hab ich nur das embedded system aber bestelle 
naechste woche die I2C teile. hier die links:

ich habe WRAP aber das ALIX gibts auch mit I2C
http://www.pcengines.ch/

hier die I2C I/O bausaetze
http://www.horter.de/shop/index.html

bei conrad gibts auch welche, aber vorsicht, achte auf die chips. nicht 
alles was I2C ist geht mit linux. manche haben keine kernel module.

hier die linux distribution welche ich auf meinen WRAP's installiert 
habe.
http://linux.voyage.hk/

das schoene fuer mich am I2C bus ist das alles im sysfilesystem steht 
und ich keine programmier kentnisse brauche. einfache shell scripte 
reichen mir um meine zwecke zu erfuellen. jemand der PHP kann ist sicher 
in der lage das alles schoen auf einen web oberflaeche zu zaubern.

gruss
Jan

Autor: Winfried J. (Firma: Nisch-Aufzüge) (winne)
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Autor: ... ... (docean) Benutzerseite
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Matthias Lipinsky wrote:
> beckhoff naja..

Was hast due gegen Beckhoff, Wago ist auch nicht besser/schlechter. Und 
der Ethercat Bus ist der schnellste auf dem Markt...

> Die Teile brauchen auch ziemlich Strom.
> Zumal ist das nur der Buskoppler. Der stellt einen sogenannten K-Bus
> (Klemmenbus) zur Verfügung. Dort kannst du dann E/A-Klemmen drantun.
> Also alles was mit K... beginnt.

Falsch das ist der E-Bus der gut Strom brauch, der K-Bus ist dagegen 
stromsparend

> Ich bin aber nicht sicher, ob der Buskoppler wirklich (Standart)Ethernet
> kann, oder ob der nur für EtherCat geeignet ist.

Der Verlinkte ist ein Ethnet Koppler KEIN Ethercat Koppler, der 
verlinkte Koppler wird ans ganz normale Ethernet gehängt (hat ja auch ne 
IP das Ding)

Autor: coldtobi (Gast)
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Polling hat im Augenblick ein AVR-Ethernet Board.... AVRNet
http://www.pollin.de/shop/detail.php?pg=NQ==&a=MTQ...

Autor: Matthias Lipinsky (lippy)
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>Was hast due gegen Beckhoff, Wago ist auch nicht besser/schlechter. Und
>der Ethercat Bus ist der schnellste auf dem Markt...

Tellerminen, Handgranaten, Flammenwerfer..

Scherz beiseite..:

Wago und Beckhoff haben diese K (komischen) Klemmen zusammen 
konstruiert..

Naja, Ethercat ist auch nicht besser/schlechter als Ethernet Powerlink..

Diese Systeme verleiten dazu, in der SPS-Technik alle E/A- 
(sinnloserweise) immer einzusammeln und mit einem zentralen Rechner zu 
verarbeiten..

Jedenfalls bietet Beckhoff ziemlich viele Klemmen (bes. E-Bus) an, die 
alle im Jahr 2009+X, X>>0 verfügbar sind...


>der verlinkte Koppler wird ans ganz normale Ethernet gehängt

Ist das so? Ich kann morgen in HW-Abteilung mal nachfragen, die können 
mir das sagen. Muss nur dan denken ;-)


>>Matthias Lipinsky wrote:
>> beckhoff naja..

Bezüglich der Hardware ist das X20-System von B&R unschlagbar!

Autor: harlix (Gast)
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Hallo,
ich bin auch gerade dabei, mir einen Hausbus zu basteln, und zwar auf 
der einen Seite ein I/O-System auf RS-485-Basis und ein zentraler 
Busmaster, der per RS-232 an einen Server angeschlossen ist. Ich werde 
den Server bald eliminieren, der Busmaster bekommt einen 
Ethernet-Anschluss. Das spart Strom und reicht, um die I/O-Baugruppen im 
Netz verfügbar zu machen. Ich dachte an ein einfaches 
AVR-Webserverprojekt mit einem AtMega32 oder -64, der die rudimentären 
TCP-IP-Protokollgrundlagen versteht. Anleitungen und fertige libs gibts 
im Netz zu Hauf.
Das ganze System ist sehr gut skalierbar und mit der 
RS-485-Schnittstelle zumindest physikalisch kompatibel zu vielen 
kommerziellen Produkten.
Mit dem Server als Schnittstelle zum Ethernet funktioniert die ganze 
Sache schon ziemlich gut!

Gruß,
Felix

Autor: chris s. (Gast)
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Hier so einen, 
http://www.omnima.co.uk/store/catalog/Embedded-con... , 
den gibt es von mehreren Bezugsquellen.

Autor: Jan Detlefsen (baramunchies)
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Aus der Arduino Systemwelt hab ich hier ein paar Quellen für die 
sogenannten Ethernet Shields zusammengestellt.
Vielleicht hilft es weiter:

http://www.freeduino.de/de/wiki/arduino-ethernet-shield

Autor: Chris (Gast)
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@  Matthias Lipinsky:

>Wago und Beckhoff haben diese K (komischen) Klemmen zusammen
>konstruiert..
>
>Naja, Ethercat ist auch nicht besser/schlechter als Ethernet Powerlink..
>
>Diese Systeme verleiten dazu, in der SPS-Technik alle E/A-
>(sinnloserweise) immer einzusammeln und mit einem zentralen Rechner zu
>verarbeiten..
>
>Jedenfalls bietet Beckhoff ziemlich viele Klemmen (bes. E-Bus) an, die
>alle im Jahr 2009+X, X>>0 verfügbar sind...

Wago/Beckhoff haben das "Klemmenbus-System" (daher "K") 1995 auf den 
Markt gebracht, alle anderen haben quasi nur kopiert ;-)

Wir arbeiten in unserer Firma seit langem mit EtherCAT und es ist z.Zt. 
definitiv das schnellste Ethernet-Bussystem auf dem Markt, wenn man die 
erreichbaren I/O-Response-Zeiten als Grundlage nimmt ... das ist Fakt!
Nicht zuletzt weil EtherCAT bis in die I/O-Baugruppe reicht und 
keinerlei Sub-Bussysteme (Rückwandbusse) wir z.B. beim X20-System von 
B&R mehr nötig sind.
schau hier:
http://www.beckhoff.de/german/default.htm?highligh...

Das man im Maschinenbau, nicht allgemein in der SPS-Technik, E/As in 
einem zentralen Rechner zusammenfasst ist keineswegs sinnlos, sondern 
eine Konzeptfrage. Der Vorteil dieser Methode ist die zentrale 
Datenhaltung. Man spart sich unnötige Kommunikation zwischen verteilten 
SPSen. Dazu sind dann aber auch ein leistungsfähiges Steuerungssystem 
(z.B. PC-Steuerung) und ein schnelles Feldbussystem notwendig (z.B. 
EtherCAT).
Erst wenn man sich aufgrund der Systemausdehung, der Anzahl an 
unterschiedlichen Steuerungsaufgaben (Stichwort: Handhabbarkeit) oder 
wegen Redundanzfragen keine zentrale Datenhaltung mehr leisten kann 
gliedert man sinnvoller Weise die Aufgaben in abgesetzte Teilsysteme.
... entschuldigt bitte, aber ich konnte das oben zitierte nicht so im 
Raum stehen lassen.

Zur Frage zum genannten BK9100 Buskoppler von Beckhoff:
Ja, das ist definitiv ein "normaler" Ethernet-Buskoppler. Man benötigt 
aber auch eine Steuerungssoftware, um die Signale einzusammeln. Im 
allgemeinen geht da nur Beckhoffs "TwinCAT" (nutzt das "ADS"-Protokoll). 
Es steht da zwar auch was von "Modbus TCP", aber wie das mit dem BK9100 
funktioniert weiß ich nicht.
Der BK9100 ist per se "dumm", er hat keine SPS-Funktionalität. Solch ein 
Gerät wäre ein BC9100:
http://www.beckhoff.de/default.asp?bus_terminal/bc...
Den kann man mit der Software "TwinCAT" (30-Tage Demo) programmieren und 
dann auch aktiv z.B. mittels Modbus/TCP Daten versenden, ohne diese 
zuerst über TwinCAT einzusammeln.

Ciao,
Chris

Autor: Matthias Lipinsky (lippy)
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> Chris (Gast)


>Wago/Beckhoff haben das "Klemmenbus-System" (daher "K") 1995 auf den
>Markt gebracht, alle anderen haben quasi nur kopiert ;-)
Ich weiß. Aber die haben sich wohl irgendwie mit Wago verkracht (hab ich 
mal gehört) und deshalb sind die jetzt bei ihrem Klemmendesign 
stehengeblieben.
Und das X20-System ist dagegen unschlagbar...


>Wir arbeiten in unserer Firma seit langem mit EtherCAT
Wir setzen beides ein. (ECAT & EPL) Deshalb erlaube ich mir das zu 
vergleichen.


>definitiv das schnellste Ethernet-Bussystem
Mag sein. Ist aber nicht alles.


>bis in die I/O-Baugruppe reicht und keinerlei Sub-Bussysteme
Ja, dafür brauchen die ihren Spezial ASIC...


>Das man im Maschinenbau, nicht allgemein in der SPS-Technik, E/As in
>einem zentralen Rechner zusammenfasst ist keineswegs sinnlos, sondern
>eine Konzeptfrage.
Vollkommen korrekt. Wir haben aber eine Art Baukastensystem aus 
Maschinen. JEde ist, technologisch gesehen, eine funktionale Einheit und 
sollte somit eine eigene Steuerung haben.


>Der Vorteil dieser Methode ist die zentrale Datenhaltung...
>Erst wenn man sich aufgrund der Systemausdehung...
Der Nachteil die schlechte Rechenleistungs-skalierung. Der MainFrame 
muss ja immer da sein. Dezentral erweitert sich die Rechenleistung mit 
jeder Maschine für jede Maschine..


>... entschuldigt bitte, aber ich konnte das oben zitierte nicht so im
>Raum stehen lassen.
KEin Problem. Dazu sind Foren doch da...

Autor: Chris (Gast)
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>>Wago/Beckhoff haben das "Klemmenbus-System" (daher "K") 1995 auf den
>>Markt gebracht, alle anderen haben quasi nur kopiert ;-)
>Ich weiß. Aber die haben sich wohl irgendwie mit Wago verkracht (hab ich
>mal gehört) und deshalb sind die jetzt bei ihrem Klemmendesign
>stehengeblieben.
>Und das X20-System ist dagegen unschlagbar...
Na ja, wieso weiter "designen", wenn's funktioniert ...? Was ist am 
X20-System denn bitte so "unschlagbar"? Etwa die Modularität? Aus meiner 
Sicht des Maschinenbauers unnötig viele Einzelteile und somit 
Projektierungs- und Kostenaufwand.

>>bis in die I/O-Baugruppe reicht und keinerlei Sub-Bussysteme
>Ja, dafür brauchen die ihren Spezial ASIC...
.. war mal DAS Marketing-Argument von Powerlink.
Fakt ist aber, dass es EtherCAT auch mit FPGAs gibts (bevor die ASICs 
aufn Markt kamen, waren alle EtherCAT-Slaves mit FPGAs ausgerüstet). 
Aber das ASIC-Design ist angeblich kostengünstiger, da dieser schon 
zahlreiche Funktionen enthält, die auf dem FPGA erst implementiert 
werden müssen. Der Ethercat-ASIC beinhaltet zB 16 digitale I/Os:
http://www.beckhoff.de/default.asp?ethercat/et1100...
Alle Funktionen auf dem FPGA müssen in Software realisiert werden, was 
laut der EtherCAT-Nutzerorganisation zu zusätzlichen Verzögerungen 
führt.
Wenn die ASIC-Lösung im Vergleich zum FPGA günstiger wäre (Powerlink 
nutzt übrigens auch FPGAs) würde bestimmt keiner die ASICs kaufen.

Generell sind ASICs im Feldbusbereich seit jeher verbreitet: Profibus 
und Interbus um nur einige zu nennen ... da hat sich noch keiner 
beschwert ;-)

Und um die Sache Powerlink vs EtherCAT abzuschließen:
EtherCAT ist zumindest aus meiner subjektiven Sicht wesentlich weiter 
verbreitet als Powerlink. Es gibt z.B. zig 
nicht-Beckhoff-EtherCAT-Master, aber irgendwie nur wenige 
Powerlink-Master die nicht von B&R kommen :-?

EtherCAT-Master:
http://www.ethercat.org/en/master_devices.html

Powerlink-Master:
http://www.ethernet-powerlink.org/index.php?id=191
http://www.ethernet-powerlink.org/index.php?id=194

>>Das man im Maschinenbau, nicht allgemein in der SPS-Technik, E/As in
>>einem zentralen Rechner zusammenfasst ist keineswegs sinnlos, sondern
>>eine Konzeptfrage.
>Vollkommen korrekt. Wir haben aber eine Art Baukastensystem aus
>Maschinen. JEde ist, technologisch gesehen, eine funktionale Einheit und
>sollte somit eine eigene Steuerung haben.
>
>>Der Vorteil dieser Methode ist die zentrale Datenhaltung...
>>Erst wenn man sich aufgrund der Systemausdehung...
>Der Nachteil die schlechte Rechenleistungs-skalierung. Der MainFrame
>muss ja immer da sein. Dezentral erweitert sich die Rechenleistung mit
>jeder Maschine für jede Maschine..
ok, aber dann bitte nicht generell ein zentrales Maschinenkonzept als 
"sinnlos" bezeichnen.

...ich denke man merkt schon, dass ich sehr von EtherCAT überzeugt bin 
:-)
OK, fertig damit.

Autor: ... ... (docean) Benutzerseite
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Ethercat wird von über 910 Firmen unterstützt -> alles Mitglieder der 
ETG http://www.ethercat.org/

Bei Powerlink hab ich nix gefunden, aber der Scrollbalken ist deutlich 
kleiner ;) http://www.ethernet-powerlink.org/index.php?id=6&L=0

Autor: Micha (Gast)
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Der Thread ist zwar nicht mehr ganz frisch, aber trotzdem:

>Ethercat wird von über 910 Firmen unterstützt -> alles Mitglieder der
>ETG http://www.ethercat.org/
Mich würde mal interessieren wie viele davon tatsächlich Produkte 
anbieten und wie viele lediglich an Informationen kommen wollten...

>Bei Powerlink hab ich nix gefunden, aber der Scrollbalken ist deutlich
>kleiner ;) http://www.ethernet-powerlink.org/index.php?id=6&L=0
Hier wäre es interessant zu wissen wie viele sich nicht "angemeldet" 
haben bzw. nicht beigetreten sind, sondern sich lediglich die Sourcen 
geladen und im Stillen was entwickelt haben...

Autor: Micha (Gast)
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>Powerlink nutzt übrigens auch FPGAs
Nicht zwangsläufig...

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