Les mesures comparatives réalisées entre VxWorks et INtime donnent un net avantage au premier. L'expérience et la volonté de Wind River de garder un RTOS adaptable à tous les besoins font de cette technologie un partenaire de confiance. VxWorks devrait rester encore de longues années un leader des RTOS. Le bus de terrain Powerlink, et plus particulièrement le stack OpenPowerlink, offrent une technologie très intéressante. Utiliser un bus de terrain avec un stack open source et une implémentation fonctionnant avec un matériel Ethernet standard permet de réaliser des systèmes à un coût très préférentiel. La seule limitation actuelle en est l'intégration par les fabricants de drives. Si un effort est fourni à ce niveau, cette technologie devrait connaître un bel essor. Le choix de l'application influençant finalement toujours les technologies utilisées, ConcepRT permet de se libérer de toute dépendance à ces technologies. Cette vision permet d'obtenir du code logiciel réutilisable, gage de qualité et de stabilité. Le développement basé sur le génie logiciel deviendra donc un standard, car il est le seul moyen de faire face à la complexité grandissante des applications actuelles.

CONCLUSION

Travail de Master of Science HES-SO en Engineering

Concept Powerlink

Néhémie RochatProfesseur responsable : François Birling

HEIG-VD

En collaboration avec Objectis SA

DESCRIPTION RESULTATS

Démonstrateur stroboscopiqueUn ordinateur personnel d'architecture x86 est utilisé comme maître du réseau et contrôle des nœuds B&R intégrant des modules d'entrées-sorties avec le protocole Powerlink.Un moteur fait tourner un disque comportant une flèche translucide. Des leds peuvent être flashées, ce qui donne un effet stroboscopique permettant de visualiser la flèche. Un capteur optique permet de récupérer une indication sur la vitesse du moteur grâce à une bande réfléchissante placée sous le disque.

Une application développée sous ConceptRT permet de commander ces leds afin de visualiser une flèche nette sans oscillation. Le principe est de mesurer l’intervalle entre deux impulsions du capteur optique afin de pouvoir déclencher les leds précisément au moment voulu. La position de la flèche ainsi que la commande des applications s’effectue avec le programme Tuning Studio permettant d’effectuer des invocation dynamique à distance avec la librairie ConceptRT.

L’image ci-dessus représente une situation typique : la flèche est nette et peut être placée à l’endroit voulu. Le jitter mesuré est d’environ 15us.

Création d'une plateforme d'automatisation flexibleCette thèse de master met en œuvre une plateforme logicielle afin de concevoir un produit offrant une mise en œuvre rapide d'un procédé d'automatisation industriel, tout en pouvant répondre aux contraintes élevées qu'impose une telle application. Les technologies suivantes sont utilisées:

ConceptRT est une plateforme logicielle de la société Objectis SA. Elle offre une abstraction des technologies et un chemin rapide pour le développement d'applications temps réel flexibles et hautement reconfigurables.

VxWorks est un système d'exploitation multitâches de la société Wind River. La grande variété de plateformes supportées (ARM, x86-64, MIPS, PowerPC, ...) et son noyau entièrement modulaire lui donne une place dominante dans le marché actuel des RTOS.

Powerlink est un bus de terrain Ethernet temps réel de la société Bernecker et Rainer, répandu dans les applications de commande de machines multiaxes et dans l'automatisation en général. Cette technologie peut aujourd'hui être exploitée depuis un PC grâce à un stack master open source: OpenPowerlink 

OBJECTIFS Les objectifs de cette thèse de master s’articulent autours de deux points principaux:

•Le portage de ConceptRT sur VxWorks•L'intégration de Powerlink dans Concept

Finalement, cette thèse a aussi pour objectif d’évaluer ces diverses technologie et de démontrer le fonctionnement et les performances obtenue à l’aide d’un démonstrateur. Ce démonstrateur à effet stroboscopique permettant de démontrer une maîtrise parfaite de la synchronisation entre une entrée et une sortie à travers toutes les couches logicielles utilisées, et donc une intégration de ces technologies de bout en bout réussie.

Application RT

ConceptRT

RT System abstraction

Win32 INtime RTX VxWorks EtherCAT Powerlink

Mesure de jitter d’une tâche périodique

Détecteur

Flash LED

Vitesse non constante6000 tr/min

CN

CN

VxWorks Windows

ocfIoManager

MN OpenPowerlink

ConceptRT

Stroboscopique Demo Tuning studio

Schéma de principe du démonstrateur

Les mesures de performances effectuées mettent en évidence des performances nettement supérieures pour VxWorks que pour INtime.Le jitter d’une tâche périodique est ainsi deux fois plus faible et est borné pour VxWorks.

Installation maquette et nœuds B&R

L’abstraction de technologie par ConceptRT