Echtzeit-Betriebssystem VECTONUM Embedded

Was ist VECTONUM Embedded?

Bei VECTONUM Embedded handelt es sich um ein Echtzeit-Betriebssystem für die Umrichter VECTOPOWER und VECTODRIVE. Als Embedded Lösung für die SPS-Funktionalität ist diese mit einer Zykluszeit von nur 0,5 ms synchron mit dem Wechselrichter.
Kurz erklärt: VECTONUM Embedded ist eine Echtzeit-RunTime Umgebung.

Wozu dient eine Echtzeit-RunTime Umgebung?

Echtzeit Anforderungen der Anwendung bedeuten, dass auf konkrete Ereignisse ganz sicher innerhalb einer gewissen Zeit reagiert wird.  Damit lassen sich zuverlässig anwendungsspezifische Applikationen und SPS Abläufe, wie die genaue Positionierung der Drehbewegung eines Elektromotors oder die Reaktion auf das Eingangssignal eines Sensors (z.B. eines Berührungssensors), umsetzen.

Darüber hinaus ist VECTONUM Embedded ein systemischer Teil der ARADEX-Wechselrichter: das heißt, alle Kenngrößen des Antriebs liegen direkt synchronisiert als Informationsquelle vor und alle Einflussgrößen auf den Antrieb können synchronisiert beeinflusst werden. So kann zum Beispiel die Drehzahl direkt als Ableitung des intern gemessenen Drehmoments geändert werden – oder abhängig vom realen Drehmoment kann in Echtzeit ein Signal an andere Funktionselemente der Maschine / des Fahrzeugs erzeugt werden.

Für die Programmierung der Anwendung stellt VECTONUM Embedded einen ausgereiften und zuverlässigen Abstraktionslayer bereit und sorgt so für:

  • eine schnellere und zuverlässigere Umsetzung von Embedded Anwendungen mit Echtzeit-Abläufen / SPS für eine Reduktion der Entwicklungskosten
  • einen kontrollierten und deterministischen Ablauf der Funktionsaufrufe für die maximale Kontrolle und Prozesssicherheit Ihrer Anwendung

 

Die Herausforderungen

Schnell und schlank: Für Embedded-Systeme gilt immer, dass nur begrenzt Ressourcen wie CPU und Speicher zur Verfügung stehen. Deshalb ist es durchaus anspruchsvoll, ein schnelles, schlankes System zu entwickeln, das trotzdem die nötigen Funktionen zur Verfügung stellt. Die VECTONUM Embedded Anwendungen auf der mobilen Umrichter Familie VECTOPOWER wie dem VP600-18W160HP erlauben schon in der Standard-Ausführung minimale Zykluszeiten von bis zu 0,5 ms.

Deterministisch: Für Echtzeitsysteme ist es nicht nur wichtig, dass bei Rechenoperationen immer die richtigen Ergebnisse berechnet werden, sondern der komplette Programmablauf auch immer in der gleichen Zeit an denselben Ausführungen steht, d.h. der sich wiederholende Zyklus nur minimalst vom Timing abweicht und der sogenannte Jitter (das Delta der realen Zykluszeiten) minimal bleibt.

Flexibel: Für die Umsetzung unterschiedlichster Anwendungen, sollte das System möglichst in Echtzeit Zugang auf die System- und Prozessvariablen geben, ohne dabei zu viel Speicher oder CPU Leistung zu verbrauchen. Deshalb stehen in VECTONUM Embedded alle nötigen Variablen über unsere I/O Schnittstelle zur Verfügung ohne dabei nennenswerte Leistungseinbußen hinnehmen zu müssen.

Weitere Features der VECTONUM Embedded Echtzeit Runtime

Unterstützung beim Fehlerhandling

Unterstützung für das modularisieren von Funktionen. Bsp.: CAN-Belegung als getrenntes Modul für einfache Anpassungen

  • Stromregelung
  • Momentenregelung
  • Drehzahlregelung
  • Positionsregelung
  • CAN-Open Schnittstelle. Auch eigene Variablen können über den I/O Handler für CAN-Open Zugriffe freigegeben werden
  • Analyser / Logger protokolliert mehrere 1000 I/Os mit minimalen Performance-Einbußen

Abgestimmte Tools

Für das optimale Arbeiten mit VECTONUM Embedded stehen VECTOSTUDIO als vollintegrierte Entwicklungsumgebung und VEConfig, als Inbetriebnahme-Tool zur Parametrierung und Applikationswartung, zur Verfügung.

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