MicroTCA erobert Industrieanwendungen

Die Erweiterungen der Spezifikation definieren nun auch den bisher bei MicroTCA fehlenden Rear I/O-Bereich und zusätzlich in der Backplane implementierte Clock- und Triggerleitungen, die z.B. für präzise Messaufgaben gebraucht werden. Durch den RTM-Bereich im MicroTCA-System können analoge und digitale Signale in einen System verarbeitet werden. Wichtig sind hierbei eine klare Trennung dieser Signale und der Stromversorgungen. Möglich wird dies durch eine separate Hochfrequenz-Backplane für analoge Signale. Denkbar sind auch andere Arten von separaten RTM-Backplanes, die z.B. in spezifischen Industrieapplikationen zum Einsatz kommen.

Aufgrund von Markt- und Applikationsanforderungen kamen weitere Features hinzu. Für die Synchronisierung großer Anlagen steht jetzt das „White Rabbit“ Protokoll für deterministisches Ethernet für Echtzeitanwendungen, zur Verfügung. Denn geringe Latenzzeiten und definierte Reaktionszeiten sind eine Grundvoraussetzung für den reibungslosen Betrieb von Industrieanlagen. Mit den nun ebenfalls definierten JSM-Modulen ist der Remote Zugriff auf J-Tag fähigen 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 und im laufenden Betrieb können z. B. Updates in die FPGA in jedem AMC-Slot geladen werden.

Für kleinere MicroTCA-Systeme, z.B. in der digitalen Video- und Bildverarbeitung, der Automation und Maschinensteuerung oder der elektronischen Signalverarbeitung, die meist keine Redundanz und keine Hot Swap-Funktion benötigen, ist jetzt auch der Einsatz eines sogenannten 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 GbE Switch, an dem auch der 1 GbE 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 (z.B. CT oder Kernspintomografie) einzusetzen, wo eine sehr hohe Bandbreite benötigt wird, um diese großen Grafik-Datenmengen zu übertragen. Pentair bietet hierfür ein MicroTCA.4-System mit zwei verschiedenen Backplane-Topologien an, die x8 oder sogar x16 Links zwischen dem MCH und dedizierten AMC Slots aufweisen, das speziell für solche Grafikanwendungen konzipiert wurde.

Auch die Leistungen und Datentransferraten bei MicroTCA-Systemen werden von der PICMG permanent weiterentwickelt und an die Anforderungen unterschiedlichster Industrieapplikationen angepasst. Aktuell liegen die möglichen Datenübertragungsgeschwindigkeiten bei 40 Gb/s. Pentair bietet entsprechend leistungsfähige MicroTCA-Systeme mit 40 G-Backplanes an. 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“-breiten MicroTCA-Systemen (9 HE, 84 TE) mit frontseitig 12 AMC-Slots, zwei MCH-Slots und vier Power-Slots, 12 RTM-Slots auf der Rückseite und verschiedenen Backplane-Topologien und Funktionalitäten.

Weitere Informationen: https://schroff.pentair.com/de/schroff/microtca-systeme