Entwurf eines Managed Switches der Unternehmensklasse

Projekt in Kürze: Für einen internationalen Anbieter von Automatisierungslösungen haben wir ein Fernzugriffsgerät entwickelt, das die Überwachung von SPS- und Industriesystemen über Ethernet, RS232/485 und MPI ermöglicht. Das auf dem NXP IMX6ull-SoC basierende Gerät unterstützt die Fehlerbehebung aus der Ferne und Software-Updates für die Systeme des Kunden weltweit, wodurch der Betrieb rationalisiert und die Effizienz des Supports verbessert wird. 

Kunde & Herausforderung

Ein Anbieter umfassender Automatisierungslösungen, wie z. B. fortschrittliche Schaltschränke mit SPS, Servoantrieben und kundenspezifischen PC-Softwarelösungen, die in verschiedenen Industrieprozessen weltweit eingesetzt werden, darunter Hydraulikpressen, Industrieroboter und Bildverarbeitungsprojekte.  

Promwad wurde beauftragt, ein Gerät zu entwickeln, das den Fernzugriff auf die Projekte des Kunden über Ethernet, RS232/485 und MPI-Protokolle ermöglicht. Außerdem sollte ein neues modulares PCB-Design ein SOM enthalten und eine der ARM-Linux-Distributionen ausführen. 

Lösung 

1. Hardware-Design

Wir haben die Hardware für dieses Projekt auf dem NXP IMX6ull SoC entwickelt. Unsere Ingenieure integrierten das EG25-G LTE-Modul von Quectel, um eine Mobilfunkverbindung zu ermöglichen. Außerdem haben sie ein WiFi-Modul (ESP32-S2-WROOM von Espressif Systems) in den Controller integriert, um dessen Konnektivitätsfähigkeiten zu verbessern. 

2. Software-Entwicklung

Die Software basierte auf Buildroot Linux mit der Linux-Kernel-Version 5.14.14.  

Promwad entwickelte ein BSP-Paket für das Gerät, das mehrere wichtige Komponenten und Funktionen enthält: 

• RS485/RS232-Schnittstellentreiber zur Unterstützung nahtloser Kommunikation, 

• WiFi-Firmware und -Treiber zur Ermöglichung drahtloser Konnektivität, 

• Unterstützung der EG25-G QMI-Schnittstelle für die Datenübertragung, 

• Einbindung von DDR- und EMMC-Komponenten.  

Unsere Ingenieure implementierten A/B-Software-Updates mit dem RAUC-Tool, um die Aktualisierungen zu erleichtern. Außerdem haben wir Ethernet über IP mit USBIP und Seriell über Ethernet mit dem Dienstprogramm socat aktiviert.  

Im Rahmen der Buildroot-Anpassung fügte das Promwad-Team neue Pakete wie SoftEther VPN, USBIP und esp32-Tools hinzu.  

Um die Gerätezertifizierung sicherzustellen, haben wir spezielle Testskripte erstellt.

Geschäftlicher Nutzen

Mehr von dem, was wir für die industrielle Automation tun

• Digital Twins Design: eine Fallstudie über die Entwicklung auf der Grundlage von Xilinx Kria SoM und unter Verwendung von Echtzeitmodellierung für ein Öl- und Gasunternehmen. 

• MTP-Integration: Sehen Sie sich an, wie wir die modulare Interoperabilität mit Hilfe des Modultyp-Paket-Standards erreichen wollen.