Seit mehr als zehn Jahren setzt Mesco Engineering verschiedene Microcontroller ein, um die Sicherheit bei den Produktentwicklungen für Kunden zu gewährleisten. Zahlreiche Projekte wurden bereits mit den Controllern von STMicroelectronics umgesetzt und zertifiziert. Im Zuge dessen wurde Mesco ein ST Authorized Partner. Vor über fünfzehn Jahren hat das Unternehmen sein erstes Elektronik-Entwicklungsprojekt für einen Kunden mit einem ST-Mikrocontroller durchgeführt. Aufgrund der guten Erfahrungen mit diesen Mikrocontrollern und der technischen Unterstützung wurde ST zur bevorzugten Wahl für das nächste Projekt.
Unterschiedliche Controller
Mesco verwendet eine breite Palette von STM32-Mikrocontrollern, vom kostengünstigen STM32L0 bis zum leistungsstarken STM32H7. Diese Entscheidung basiert auf einer klaren und strukturierten Dokumentation, skalierbarer Architekturkonzepte und kontinuierlicher Weiterentwicklungen sowohl des Kerns als auch der Peripherie. So ermöglicht der STM32F7 beispielsweise eine vollständig DMA-gesteuerte I²C-Kommunikation. Außerdem sind die Rx/Tx-Pins der UARTs per Software austauschbar. Beim STM32H7 gilt diese Eigenschaft auch für die MISO- und MOSI-Leitungen der SPI-Schnittstellen, was in der industriellen Kommunikation von Vorteil ist. Die STM32Cube-Umgebung bietet zusätzliche Unterstützung bei der Entwicklung mit HAL-Bibliotheken, Pin-Managern und mehr. Das 10-Jahres-Longevity-Programm von ST garantiert die Langzeitverfügbarkeit der eingesetzten Controller, was insbesondere für Industrieanwender von Bedeutung ist.
Zweikanalige Architektur
Während Functional-Safety-Produktentwicklungen auch mit Lockstep oder anderen spezialisierten Prozessoren realisierbar sind, realisiert Mesco für die Prozess- und Fabrikautomatisierungsindustrie kostengünstigere Sicherheits-Hardware und -Software mit Standard-STM32-Mikrocontrollern. Bei den meisten Kundenprojekten handelt es sich um Sensoren, Aktoren, sicherheitsgerichtete Ein- und Ausgänge oder Sicherheits-Optionskarten für Antriebe mit Geberanschlüssen, auf Basis von IEC61508/SIL2 oder SIL3 mit kurzen Reaktionszeiten. In diesen Fällen wählt Mesco häufig eine zweikanalige Architektur (1oo2) und realisiert die notwendige Kommunikation zwischen den Mikrocontrollern, z.B. über einen UART mit Geschwindigkeiten von bis zu 27Mbit/s für STM32F7.
Die zweikanalige Architektur erleichtert die erforderlichen Diagnosen bei Querkommunikation und Datenabgleich zwischen beiden Prozessoren. Ihr Vorteil liegt darin, dass die Diagnosezeit länger sein kann als die Sicherheitsreaktionszeit, da einer der Kanäle im Fehlerfall noch die Sicherheitsfunktion ausführen kann. Dadurch werden die Anforderungen an Selbsttests (RAM- und CPU-Tests) reduziert.
Aufbauend auf dieser zweikanaligen Architektur mit STM32-Mikrocontrollern bietet Mesco erprobte und vielseitige Lösungsvorschläge für individuelle Kundenprojekte. Mit Hilfe der modularen Design Packages und geeigneten Evaluation Boards können Konzepte schnell in funktionale Prototypen umgesetzt werden.