Unabhängig von der verwendeten Prozessor-Architektur lässt sich POWERLINK entweder als reine Softwarelösung oder mit Hardwareunterstützung grundsätzlich in jeden standardkonformen Ethernet-Aufbau integrieren. Im Falle reiner Softwarelösungen wird POWERLINK direkt auf dem Applikationsprozessor integriert und verwendet als Busanbindung den Standard-Ethernetcontroller. Ist eine Hardwarebeschleunigung erforderlich, bieten zahlreiche Hersteller eine Vielzahl von Lösungen, die ohne proprietäre Technologie die Umsetzung für individuelle Zwecke ermöglicht.
100% offene Technologie
POWERLINK ist eine offene Technologie. Somit haben Kunden stets die Möglichkeit, zwischen POWERLINK-Herstellern und –Dienstleistungsanbietern frei zu wählen und bekommen für jede Anwendung ein optimales Preis-/Leistungsverhältnis geboten. Unabhängig von Kriterien wie „Time-to-Market“ oder Preis, bietet diese offene Softwarelösung mit stabiler Spezifikation Anwendern eine größere Freiheit und weiter reichende Möglichkeiten für technische Optimierungen als andere Echtzeit-Ethernetsysteme.
openPOWERLINK
openPOWERLINK ist eine vollständige Protokoll-Implementierungslösung für Master- und Slave-Knoten. In ANSI-C programmiert, lässt sich diese Lösung leicht auf jedes Zielsystem portieren. Erhältlich ist openPOWERLINK aus dem Code-Vorrat von SourceForge unter der BSD-Lizenz, die es jedem kostenfrei gestattet, die Software zu verwenden, verbreiten, verändern und zu verbessern. Weiterhin ermöglicht die Lizenz den Entwicklern, die Software in ihre Produkte zu integrieren und den Quellcode ohne Offenlegung kundenspezifisch anzupassen.
POWERLINK Slave
Zusätzlich zur Implementierung von POWERLINK-Slaves als Stacks auf dem Applikationsprozessor lassen sich diese mit dedizierter Kommunikationshardware realisieren. Die Möglichkeit einer Implementierung von POWERLINK-Slaves reicht von betriebsfertigen Evaluierungs-Boards und für Prototypen oder Kleinserien geeigneten Aufsteck-Baugruppen bis zu optimierten FPGA-basierten Halbleiterlösungen samt Protokoll und Applikationssoftware. Die verschiedenen Optionen unterscheiden sich durch Flexibilität und Kosten. Durch Multiprotokoll-Lösungen können Komponentenhersteller einheitliche Hardwareplattformen für verschiedene Industrial-Ethernet-Lösungen nutzen. Die Entscheidung zur Verwendung eines bestimmten Feldbus-Standards wird erst bei der kundenspezifischen Anpassung vor der Ablieferung an den Endkunden getroffen. Diese Option ist üblicherweise teurer als reine POWERLINK-Lösungen.
Multiprotokoll-ASICs bilden das gesamte System auf einem Chip ab. Eine herausragende Stärke ist dabei die definierte Schnittstelle zwischen dem Kommunikations- und Applikationsprozessor. Es gibt jedoch auch Nachteile wie die festgelegte Programmschnittstelle, die teurere Hardware und den in Abhängigkeit von den Produktionslosen variierenden Preis. FPGA-basierte Multiprotokoll-Lösungen bieten in Umgebungen, in denen unterschiedliche Protokolle verwendet werden, die benötigte Flexibilität. Im Gegensatz zu ASIC-Lösungen können Anwender die API beeinflussen. Dennoch sollten sie sich bewusst sein, dass der Hardwarepreis vom Ressourcenbedarf des anspruchsvollsten integrierten Protokolls abhängig ist. Reine POWERLINK-Lösungen in FPGA bieten wirtschaftlichere Alternativen und mehr Flexibilität hinsichtlich der Schnittstelle. Konventionelle, mit RAM und externem Flash-Speicher ausgestattete 32-bit-CPUs sind die kostengünstigste Möglichkeit zum Anschluss eines Slaves. Sie unterbieten die Preislageder ASIC-basierten Protokolle deutlich und gewährleisten dabei die Flexibilität und Offenheit eines Standard-Mikroprozessors. Allen Optionen gemeinsam ist die flexible Verbindung von Applikations- und Kommunikationssoftware, beispielsweise über Dual-Port RAM oder serielle Schnittstelle.
POWERLINK Master
POWERLINK lässt sich mit einem Standard-Onboard-Ethernetcontroller ohne Hardwareunterstützung auf beliebigen Betriebssystemen (z.B. Windows, Linux oder VxWorks) nutzen. Die erzielbaren Werte bei Jitter und Zykluszeit sind abhängig von der Verarbeitungsleistung der CPU und einer optimalen Abstimmung des Betriebssystems mit der CPU. Typisch sind Zykluszeiten im Bereich von 500 µs und Jitterwerte von ca. 30 µs. Alternativ lässt sich ein POWERLINK-Master vorimplementiert auf einer PCI-Karte in das System integrieren. Dabei arbeitet ein Coprozessor den Protokoll-Stack ab und entlastet so den Hauptprozessor. Die Zykluszeiten betragen erfahrungsgemäß 100 µs bei einer Genauigkeit von 0,1 µs.
