dem Unternehmen für hardwarenahe Software und Schulung. Aufgabe von SYBERA ist die Entwicklung von Echtzeit-Software für Windows, Netzwerk-Lösungen und Feldbus-Kommunikation. SYBERA entwickelt Echtzeit-Software-Produkte basierend auf der X-Realtime Technologie für die industrielle Steuerungstechnik. Das Trainingscenter von SYBERA bietet Entwickler-Seminare zu den Themen Systemsoftware (Kernel-Gerätetreiber, Device Driver und Integration ), Echtzeitsteuerung und Feldbus-Kommunikation für die Betriebssysteme Windows ( VISTA, XP, 2000, NT, CE, Embedded XP ). SYBERA verfügt über moderne Schulungsräume und bietet sowohl interne als auch externe Schulungen an.
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WDM Treiber Entwicklung WDF Treiber Entwicklung NDIS Treiber Entwicklung Systemnahe Programmierung Windows XP Embedded PCI und PCI Express EtherCAT Entwicklung PROFINET Entwicklung CANBus Entwicklung |
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SHA X-Realtime Realtime Ethernet Core Realtime CANBus Core Realtime Serial Core Realtime EtherCAT Master Realtime ProfiNET Master Realtime MODBus Master KernelScope |
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the company for hardware based software and training. The mission of SYBERA is development of realtime software for Windows, network solutions and fieldbus communication. Based on the X-Realtime technology SYBERA offers realtime software tools for industrial automation. The SYBERA training center offers developer seminars on the subjects to Kernel software ( kernel mode device driver and integration ), realtime control and fieldbus communication for the operating systems Windows ( VISTA, XP, 2000, NT, CE, Embedded XP ). SYBERA disposes of modern classrooms and offers internal as well as external training.
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Überblick
Echtzeit-Betriebssysteme werden immer dann benötigt, wenn zeitkritische dynamische Systeme zuverlässig verwaltet werden müssen. Die Verletzung des deterministischen Zeitverhaltens führt bei s.g. sensitiven Systemen i.d.R. zu einem kritischen bis katastrophalen Zustand (z.B. Linearsteuerung, Füllmengenüberwachung), während nicht-sensitive Systeme (z.B. Geschwindigkeitsregelung) bei sporadischer Verletzung temporär in einen kritischen Zustand wechseln oder stabil bleiben. Waren die Anforderungen früherer Echtzeit-Betriebssysteme auf deterministisches Zeitverhalten und Sicherheit begrenzt, so werden heute zusätzlich Visualisierungs- und kommunikative Fähigkeiten mit von solchen Systemen als Standard gefordert. Die Kommunikationsanforderungen an heutige Echtzeit-Betriebssysteme umfassen nahezu den gesamten Schnittstellenbereich.
Man unterscheidet jedoch zwischen echtzeitfähiger und nicht-echtzeitfähiger Kommunikation. Echtzeitfähige Kommunikation wird heute vor allem bei CAN-, Ethernet- und serieller Verbindung gefordert wenn der Datenfluß entweder nicht unterbrochen werden darf, oder Datenpakete in einem festgelegten Zeitraster bearbeitet werden müssen. Vor allem in der industriellen Steuerungstechnik ist die grafische Anzeige der Daten zur Interaktion zwischen Mensch – Maschine eine wichtige Voraussetzung. Moderne Echtzeitbetriebssysteme bieten daher i.d.R eine eigene grafische Schnittstelle zur Daten-Visualisierung. Um den Echtzeitablauf nicht zu beeinflussen, ist die Visualisierung jedoch von der Datenaufnahme zeitlich entkoppelt. Hierbei ist die Programmierbarkeit des Echtzeit-Betriebssystems ein wichtiger Faktor für die Erstellung von Applikationen und deren Wartung und dem damit verbundenen Kostenfaktor. Ein modernes Echtzeitbetriebssystem muß darüberhinaus einen Notbetrieb gewährleisten, um z.B. im Fehlerfall einen Roboter aus einem Gefahrensbereich manövrieren zu können. Besonders bei der Steuerung sensitiver Systeme muß der Notbetrieb die Gesamtsystemstabilität aufrecht erhalten.
Bei Hard-Realtime fähigen Betriebssystemen muß die Latenzzeit der Echtzeit-Task
unabhängig von dem Verhalten anderer Tasks sein. Bei Soft-Realtime kann die
Latenzzeit der Echtzeit-Task abhängig von dem Verhalten anderer Tasks sein,
jedoch nur innerhalb einer vorgegebenen Abweichung. Desweiteren muß bei der
begrifflichen Definition zwischen deterministischem Zeitverhalten von AKTIO und
REAKTIO unterschieden werden, sofern eine periodische Programmabarbeitung
zugrunde liegt. Bei der umlaufenden Echtzeit (AKTIO) wird eine Echtzeit-Task
periodisch aufgerufen, welche die Steuerung ausführt. Die Umlauf-Periode
bestimmt hierbei das deterministische Zeitraster und somit die Genauigkeit. Bei
der ereignisgesteuerten Echtzeit (REAKTIO) wird die Echtzeit-Task immer dann
aufgerufen, wenn das Ereignis eintritt (z.B. periodisches Ereignis). Die
Latenzzeit muß hierbei kleiner als die Periodendauer des Ereignisses sein
(Voraussetzung: Latched Signal). Die Latenzzeit bis zur Abarbeitung des
Ereignisses ist hierbei von Software und Hardware abhängig (z.B.
Prioritätenverteilung der Interrupts). Die Gesamt-Latenzzeit zwischen Ereignis
und Reaktion ergibt sich aus der Summe der Einzel-Latenzzeiten eines Systems.
Durch die Kombination eines nicht-echtzeitfähigen Betriebssystems mit einem s.g.
echtzeitfähigen Subsystem können die Vorteile beider Systeme vereint werden. So
können die Visualisierungs- und Kommunikations- Eigenschaften des
nicht-echtzeitfähigen Betriebs Im Bereich der Netzwerktechnik bietet SYBERA
angepasste Software-Lösungen für NDIS-Kommunikation unter Windows. Das Trainingscenter von SYBERA bietet Entwicklerseminare zu
den Themen Kernel- Software, Echtzeitsteuerung und Wireless-Kommunikation an. Das Schulungsangebot umfasst
alle Bereiche der Systemsoftware-Entwicklung, vom Windows Legacy / WDM Treiber-Modell, der Echtzeit-Steuerung,
Bluetooth-Kommunikation und -Design bis hin zur Integration von Windows CE und Windows NT Embedded. Als
offizieller Microsoft Systemintegrator und Embedded Partner mit langjähriger Schulungserfahrung sind wir
in der Lage, die Schulungsinhalte fundiert und effizient zu vermitteln. Dabei gehen wir selbstverständlich
auch auf Ihre besonderen Wünsche und Fragen ein. Unsere Schulungsräume verfügen über Video-Beamer und
portable Entwicklungssysteme. Außerdem erhalten alle Kursteilnehmer ständig aktualisiertes schriftliches
Begleitmaterial - bei einigen Seminaren zusätzlich noch einen speziellen Entwicklungsadapter. Für spezielle
Fragen steht die neueste Literatur zur Verfügung. SYBERA bietet seine Seminare in eigenen Räumen sowie extern
als Inhouse-Schulung in Ihren Räumen an. Mit den SYBERA Softwareprodukten rund um die hardwarenahe Programmierung bieten wir unseren Kunden eine
effiziente Alternative, um hardwarenahe Steuerungen und Analysen ohne großen Aufwand und tiefgreifende
Programmierkenntnisse realisieren zu können. Mit der Echtzeiterweiterung X-Realtime bietet SYBERA
den Zugriff auf Hardware in Echtzeit unter Windows (NT, 2000, XP, XP Embedded, CE) direkt von der
Applikationsebene aus. Das SYBERA KernelScope ist ein Software-Werkzeug für Windows (NT, 2000, XP),
das genaue Zeit-Analysen für System-Prozesse, Interrupts, Ausnahmen und externe Quellen in µs-Auflösung
erlaubt. Die KernelScope-Engine arbeitet ähnlich wie die eines Logical Analyzer, während das
KernelScope jedoch keine zusätzliche Hardware braucht. Neben Trigger-Möglichkeiten sind umfangreiche
Analyse-Funktionen verfügbar. KernelScope erlaubt, die CPU-Belastung und die Änderung des Systemzeit-
Verhaltens voreinzustellen. Eine offene Schnittstelle erlaubt die Integration der KernelScope-Engine
in Steuerungsanwendungen.
Grundlage der SYBERA Produkte ist die Echtzeit-Erweiterung „XMP-Realtime“.
Mit der XMP-Realtime-Engine öffnet SYBERA eine neue Dimension der Echtzeitverarbeitung unter Windows.
Durch die Unterstützung von Multiprozessor-Plattformen wird das Echzeit-Verhalten deutlich verbessert
und die Overall-Performance gesteigert. Hierbei reserviert die neue XMP -Realtime-Engine exclusiv einen
physikalischen oder logischen Prozessor für den Echtzeitbetrieb. Neben reinen Multiprocessor-Plattformen wird
auch die INTEL Hyperthreading Technologie des Pen-tiumIV Prozessors voll unterstützt.
Die XMP-Realtime-Engine arbeitet mit einer asynchronen Entkopplung zum bestehenden Betriebssystem,
wodurch der Scheduler zwischen Echtzeiterweiterung und Betriebssys tem entfällt. Obwohl heute verschiedene
APIC-Konfigurationen auf Multiprozessor-Plattformen zum Einsatz kommen, passt sich die neue X-Realtime-Engine
automatisch an diese an. SYBERA EtherCAT Master - Mit dem Echtzeit-Bibliothekssystem von SYBERA lässt sich nun eine handelsübliche
Ethernet-Karte zum Ethercat-Master aufrüsten. Die Basis bilden dabei der Sybera EtherCAT Realtime Master und
die X-Realtime-Technologie. Die Software ist lauffähig unter Windows 2000, XP und VISTA, und ermöglicht die
Ansteuerung von EtherCat-Slave-Teilnehmern, z.B. den EtherCAT-Klemmen der Firma Beckhoff GmbH in Echtzeit.
Neben zahlreichen erweiterten EtherCAT Funktionen für Distributed Clock, COE und State-Management, ermöglicht
das Bibliotheksystems auch ohne XML-Datei die EtherCAT - Geräte zu betreiben. Mit dem integrierten Stationsmanagement
können die Geräte fast vollständig implizit verwaltet und betrieben, oder aber jeder einzelne Funktionsschritt
(FMMU, SYNCMAN, PDO, STATE ...) gezielt gesteuert werden. Zusätzlich hat SYBERA die umfassende Test-Software
ECATVERIFY entwickelt, welche es dem Entwickler ermöglich, EtherCAT - Geräte ohne Programmierung zu testen und
die Parametrierung zu definieren. Der Entwickler wird hierbei interaktiv durch die einzelnen Funktionsgruppen
und Zustände geführt. Alle Information werden dabei ausführlich visualisiert.
Je nach PC-Hardware und Applikation sind Telegramm-Updatezeiten bis zu 50 μs realisierbar. Die physikalische
Anbindung erfolgt über einen handelsüblichen INTEL EthernetPro 100 oder eines REALTEK 8139 PCI oder einses
entsprechenden PCMCIA Adapters. Hierbei wird nicht nur das Senden und Empfangen von industrietauglichen
Ethernet-Protokollen nach der Ethercat-Spezifikation der Ethercat-Technology-Group (ETG) in Echtzeit realisiert.
Die Schnittstelle ermöglicht zudem die funktionale Bearbeitung der Ethercat-Telegramme in einer separaten
Echtzeit-Task. Mit einem Frame-Filter werden die EtherCAT-Telegramme vom Ethernet-Frame in Echtzeit separiert
und an einen Telegramm-Stack übertragen. Der Entwickler hat hierbei die Möglichkeit, die funktionale Bearbeitung
(Realtime Level2) in einer Echtzeittask auf System- oder auf Applikationsebene umzusetzen.
Das System basiert auf 4 Echtzeit-Tasks, zum Senden und Empfangen von Ethernet-Frames, und funktionale
Bearbeitung. Über eine STATE-Machine werden die Tasks funktional synchronisiert. Eine Echtzeit-Fehlertask erkennt
Frame-Fehler und Hardware-Latenzen. Es wird überprüft ob zu einem gesendeten Telegramm eine Antwort empfangen wurde
(Timeout), ob der Working Counter des Antworttelegramms 0 ist und ob die Index-Felder der Sende- und
Empfangs-Telegramme übereinstimmen. Darüberhinaus kann ein Notfall-Telegramm hinterlegt werden, welches im Fehlerfall
von der Errortask gesendet wird. Erleben Sie EtherCAT und ProfiNET im Echtzeit-Simulator - SYBERA bietet die
einzigartige Gelegenheit, die Feldbussysteme EtherCAT und ProfiNET direkt im Echtzeit-Simulator in Holzgerlingen
zu erleben. Der Simulator vereint digitale und analoge Sensorik und Aktorik in einer komplexen Pneumatiksteuerung.
Eine Fahrgastzelle kann mit Hub-, Roll-, Nick- und Drehbewegungen gesteuert werden. Die an die EtherCAT-Klemmen
angeschlossenen Geräte umfassen Laserdistanzsensoren, induktive Sensoren, Drucksensoren, Inkrementalgeber,
Regelventile und Wegeventile – spiegeln somit das bekannte Umfeld der Steuerungstechnik wider. Der Fahrgast
hat die Möglichkeit, die Parameter selbst zu verändern und somit Wiederholgenauigkeit und Jitter der Steuerung
zu beeinflussen. Der Echtzeit-Simulator hilft allen Interessenten, die Feldbussysteme EtherCAT und ProfiNET für
die Praxis besser einschätzen zu können.
Zum Einsatz kommen die Werkzeuge DDK, SDK und VisualC++,
Platform Builder und Target Designer sowie das CSR Casira Bluetooth DevKit. Der Erfolg jeder Entwicklung setzt
den sicheren Umgang mit diesen Werkzeugen voraus. Hier sind unsere Mitarbeiter stets auf dem neuesten Stand. SYBERA bietet zusätzlich Consulting Services für Embedded Integration
und Sondertreiber-Lösungen. Nutzen Sie die Consulting Services von SYBERA, von der einfachen Port-Steuerung
unter Windows bis hin zum komplexen NDIS Intermediate-Treiber mit den unterschiedlichsten Funktionsgruppen.
Unsere Spezialisten erarbeiten zusammen mit dem Kunden Pflichtenhefte und Checkpoints zur optimalen Umsetzung
der Projekte und einem optimalen Preis/Leistungsverhältnis.
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