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Pentair Electrical

MicroTCA als Plattfom für High-End-Anwendungen

25. Januar 2018, 8:32 Uhr | Erich Schenk

Über zwölf Slots verfügt Pentairs »Schroff Standard MicroTCA.4«-System mit 9HE.

Pentair offeriert dank permanent weiterentwickelter MicroTCA-Spezifikation der PICMG diverse »Schroff MicroTCA«-Systeme als flexible Plattform für High-End-Anwendungen in den Bereichen Industrieautomation, Bildverarbeitung, Medizintechnik und IoT.

Die Erweiterungen der Spezifikation definieren jetzt auch den bisher bei MicroTCA fehlenden Rear I/O-Bereich und zusätzlich in der Backplane implementierte Clock- und Triggerleitungen, die für präzise Messaufgaben gebraucht werden.

Durch den RTM-Bereich im MicroTCA-System können analoge und digitale Signale in einen System verarbeitet werden. Wichtig ist hierbei eine klare Trennung dieser Signale und der Stromversorgungen, was durch eine separate Hochfrequenz-Backplane für analoge Signale ermöglicht wird. Denkbar sind auch andere Arten von separaten RTM-Backplanes, die etwa in speziellen Industrieapplikationen zum Einsatz kommen.

Aufgrund von Applikationsanforderungen gesellten sich weitere Features hinzu: Bei der Synchronisierung großer Anlagen sorgt jetzt das »White Rabbit«-Protokoll für deterministisches Ethernet für Echtzeitanwendungen. So lassen sich geringe Latenzzeiten und definierte Reaktionszeiten erreichen - eine Grundvoraussetzung für den reibungslosen Betrieb von Industrieanlagen.

Mit den nun ebenfalls definierten JSM-Modulen ist der Remote-Zugriff auf J-Tag-fähige Komponenten im System möglich. Pentair rüstet seine MicroTCA.4-Systeme sogar mit einem zusätzlichen, separaten JSM-Slot auf der Rückseite aus. Dort kann das JSM-Modul permanent verwendet werden, sodass sich im laufenden Betrieb Updates in die FPGA in jedem AMC-Slot laden lassen.

Für kleinere MicroTCA-Systeme, die meist keine Redundanz und keine Hot-Swap-Funktion benötigen, ist jetzt auch der Einsatz eines eMCH möglich. Dieser »embedded MCH« sorgt für die Kommunikation zwischen den AdvancedMC-Modulen sowie die Überwachung des ganzen Systems und garantiert damit eine hohe Zuverlässigkeit. Zudem ermöglicht der von Pentair eingesetzte eMCH durch seinen 1-GBit-E-Switch, an dem auch der 1-GBit-E-Uplink an der Gehäusevorderseite angeschlossen ist, die direkte Einbindung der Systemkomponenten in eine bestehende Netzwerkinfrastruktur.

Ein weiterer Punkt, der nun von einigen »Schroff MicroTCA.4«-Produkten unterstützt wird, betrifft die Aufhebung der Limitierung der Fat Pipe. Damit ist es möglich, MicroTCA-Systeme im Bereich der industriellen Bild- oder Videoverarbeitung oder der Medizintechnik einzusetzen. Hier wird eine sehr hohe Bandbreite benötigt, um die großen Grafik-Datenmengen übertragen zu können. Dafür gibt es von Pentair ein MicroTCA.4-System mit zwei verschiedenen Backplane-Topologien, die x8- oder sogar x16-Links zwischen dem MCH und dedizierten AMC-Slots aufweisen.

Auch die Leistungen und Datentransferraten bei MicroTCA-Systemen werden von der PICMG permanent weiterentwickelt und den Anforderungen unterschiedlichster Industrieapplikationen angepasst. Derzeit betragen die Datenübertragungsgeschwindigkeiten 40 GBit/s, wofür Pentair MicroTCA-Systeme mit 40-G-Backplanes offeriert. Das Portfolio reicht von kleinen Systemen mit nur zwei AMC-Slots über Sechs-Slot-Systeme (6-Front- und 6-RTM-Slots) bis hin zu voll ausgebauten 19-Zoll breiten MicroTCA-Systemen (9 HE, 84 TE) mit frontseitig zwölf AMC-Slots, zwei MCH-Slots und vier Power-Slots, zwölf RTM-Slots auf der Rückseite und verschiedenen Backplane-Topologien und Funktionalitäten.