Die C-Control I in der professionellen Entwicklung (B2B)

Diskret, Spezial IC, oder Microcontroller (Prozessor)

Bereits bei kleineren Schaltungen, die man leicht mit wenigen diskreten Bauelementen realisieren kann (z.B. ein intelligenter Treppenlichtschalter) ist es heute oft überlegenswert, dafür einen Mikrocontroller einzusetzen. Mikrocontroller gibt es von vielen verschiedenen Herstellern in einer unüberschaubaren Vielfalt an Bauformen und Leistungsumfängen. Durch die Verwendung eines Controllers lassen sich oft die Anzahl der verwendeten Bauteile verringern und auch die damit verbundenen Folgekosten wie z.B. Bestückungskosten, Leiterplattenkosten, Gehäusekosten reduzieren. Bei vielen Anwendungen ist der Einsatz von Mikrocontrollern ohnehin nicht zu vermeiden. Wenn z.B. ein an sich simples Gerät einen Text auf einem LC-Display anzeigen soll, ist das ohne Controller schon nicht mehr machbar.

Fachliche Anforderungen an den Anwender von Micro- Controllern

Den unbestreitbaren Vorteilen der Controller steht ein hoher Anspruch an technischer Ausbildung für deren Einsatz gegenüber. Alleine die Entscheidung welcher Controller für ein anstehendes Projekt verwendet werden soll, ist bei der Anzahl der am Markt angebotenen Controllern eine kostenintensive Sisyphus-Arbeit. Leistungsumfang, Bauformen, Lieferbarkeit, Kosten müssen geprüft werden. Die Programmierung der Controller erfordert spezielles Fachwissen, das entweder mühsam erarbeitet werden muss, oder Projekt bezogen als Auftragsarbeit dazu gekauft werden muss. Das Manual des Herstellers zu dem in der C-Control I (Unit M-2.0) verwendeten Mikrocontroller umfasst allein mehr als 400 Seiten, hinzu kommen diverse Veröffentlichungen wie Errata-Sheets, Application-Notes und außerdem die Dokumentation zur Software-Entwicklungsumgebung - alles in Englisch. Das bedeutet in der Praxis, ein Programmierer müsste sich durch ca. 1000 Seiten Dokumentation kämpfen um überhaupt mit diesem Controller arbeiten zu können bzw. ihn zu programmieren. Er muss mehr als 250 controllerspezifische Assemblerbefehle und 70 Register (von denen jedes Bit eine andere Funktion hat) verstehen und anwenden können. Die Programmierung selbst erfordert weitere tiefgehende Kenntnisse in der Assemblerprogrammierung. Selbst Fachleute mit jahrelanger Erfahrung in der Assembler-Programmierung benötigen für die Programmierung und die Fehlersuche enorm viel Zeit. Assembler ist sehr fehlerträchtig und sehr unkomfortabel. Eine Divisionsroutine oder auch nur eine einfache Textausgabe (z.B. „Hallo Anwender“) benötigt 50 und mehr Assembler-Befehle. Das ist ohne Kommentare eine volle DIN A 4 Seite.

 

Professioneller Einsatz der C-Control mit BASIC++: Bolzenschweißkomplettanlage AS 2008 MC von der Firma AS-Schweißtechnik GmbH Arnhold; digitale Steuerung, ausgelegt für 400 A / 600 A / 800 A 1

Dieser Anspruch an technischem Know-how steht oft in keiner Relation, zu dem mit dem Produkt am Markt erzielbaren Gewinn, besonders dann nicht wenn die Entwicklungskosten auf eine geringe Produktstückzahl umgelegt werden muss. Wenn in einem Unternehmen dieses Know-how nicht zur Verfügung steht und es zugekauft werden muss kommen noch die Kosten für die Erstellung eines Pflichtenheftes, Einholen von Angeboten, Prüfen der Angebote, Klärung der Nutzungsrechte, Gewährleistungen, Zahlungsbedingungen usw. hinzu. Erschwerend kommt noch das Risiko hinzu, dass vielfach nach ein oder zwei Jahren die Auftragnehmer (Programmierer) oder der Assembler-Quellcode nicht mehr greifbar sind. Was in der Praxis bedeutet, dass für kleine Änderungen an der Software der gesamte Auftrag neu vergeben werden muss.

Die Alternative mit der C-Control I aus technischer Sicht

Die umfangreiche Entwicklungsumgebung der neuen C-Control I Generation entstand durch die enge Zusammenarbeit der C-Control I Entwickler mit den C-Control I Anwendern und wird kontinuierlich weiterentwickelt. Somit stehen jetzt schon eine Vielzahl von Standardkomponenten als Plug- and Play Module zur Verfügung. Diese Module entsprechen den Anforderungen, die an eine praxisorientierte Hardwareumgebung gestellt werden. Daraus ergibt sich ein weiterer Vorteil: Sie können die Softwareentwicklung bereits beginnen, noch bevor Ihre anwenderspezifische Leiterplatte entwickelt und bestückt ist. BASIC++ ist der neue BASIC-Dialekt, der zur Programmierung des C-Control I Steuercomputers verwendet wird und keine der zuvor genannten Spezialkenntnisse erfordert. Die Syntax entspricht in etwa der des Standard BASIC. In BASIC können bereits 10-Jährige programmieren. Das ist auch nicht verwunderlich, denn ein Ausdruck wie Print "Hallo Anwender" zur Anzeige (Hallo Anwender) auf dem LC-Display spricht bezüglich Einfachheit und Funktion für sich selbst. Dazu kommt außerdem, dass ein BASIC Programm nicht nur wesentlich weniger Speicher benötigt, als ein entsprechendes Assembler Programm, sondern auch nur ca. 1/10 der Zeit für die Programmierung beansprucht. 

Die Alternative mit der C-Control I aus wirtschaftlicher Sicht 

Das untenstehende Diagramm zeigt die wirtschaftliche Gegenüberstellung eines in Assembler programmierten Controllers und der C-Control I Unit M-2.0 in Abhängigkeit der Absatzmenge. Es wurden hierbei lediglich die Kosten für die reine Entwicklung sowie die Kosten für die Controller in Höhe der Absatzmenge berücksichtigt. Die Kosten für die Anschaffung einer entsprechenden Entwicklungsumgebung wurden nicht berücksichtigt. Weiterhin wurde in dem Beispiel ein Verhältnis der Entwicklungszeit von C-Control I zur Assembler-Programmierung von 1:10 dargestellt. Zur besseren Vergleichbarkeit wurden die Programmierstunde für die Programmierung in Assembler und BASIC jeweils mit 80 € obwohl für eine Programmierung in BASIC natürlich keine hoch spezialisierte Fachkraft beschäftigt werden muss. Hier ergibt sich also eine zusätzlich wirtschaftliche Einsparung, die unberücksichtigt bleibt. Sie können nun ausgehend Ihrer geplanten Absatzmenge auf der Y-Achse die Einsparung bei der Verwendung der C-Control I ablesen. Es ist klar erkennen das in diesem Beispiel die C-Control I Version bis zu einer Absatzmenge von 2600 Stück wirtschaftlicher ist. Der zusätzliche Gewinn der sich eventuell aus einer schnelleren Markteinführung (2 Wochen zu 4,5 Monaten), vor den Mitbewerbern, ergibt ist hier natürlich nicht berücksichtigt.

¹ AS-Schweißtechnik GmbH Arnhold; Link

² Freescale Semiconductor; Link