EtherCAT专用通讯SoC提升工厂自动化效率

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台湾瑞萨电子(Renesas Electronics)宣布发表EtherCAT专用的通讯系统单晶片(SoC)“EC-1”,为其*新可提升工厂生产效率的工业乙太网路解决方案。EC-1主要针对如感测器、控制器的从站设备以及拥有通讯功能的I/O模组等应用而开发。

全新的EC-1可支援EtherCAT从站控制器开发——这是一个预期未来需求将会扩大的工业网路协定。为了能操作从站控制器,EC-1拥有以下特征:(1)EC-1远端I/O解决方案通过一致性测试工具的检测并能缩短开发时间达到约60%;(2)EC-1能简化由低速序列式通讯转换到EtherCAT的过程;(3)已证明与十家龙头生产商生产的主站设备之间具有良好的连接性。

全新的EC-1简化了采用EtherCAT的适应过程,让使用者可以在更短的时间内着手开发如远端I/O等EtherCAT从站设备。

因应工业4.0的发展趋势,EtherCAT提供高效的数据传输系统,让高速度与高精度的生产控制成为可能。该技术的使用量正在增加,尤其是应用在工业机器人和半导体生产等需要高速度与高精度控制的从站设备(包括感测器和控制器)上。

另一方面,新引入以EtherCAT为基础的网路需要全新的开发和评估过程。新系统的开发包括选择合适的SoC、电路和布局设计等硬体设计工作、选取和采用应用处理软体及协定、功能和效能评估,以及测试连接到可程式逻辑控制器(PLC),或可程式自动化控制器(PAC)等主设备之间的连接性,这意味着客户需要投入可观的产品开发成本和时间。

特别是工业用乙太网路把更大量的处理工作量放在CPU上,用户可能因为处理容量不足而无法使用现有的微控制器(MCU)和微处理器(MPU)。而重新评估CPU与其他数据需求,将会造成现有系统的重大改变,而且不一定能现有的软体资源,结果将再度增加开发的时间和成本。

EC-1让用户改用全新的通讯协定而免去巨大的工作量,因此他们将可以专注在发展其应用本身。EC-1将中央处理器和随机存取记忆体(RAM)整合在一片能管理所有EtherCAT通讯所需运算的晶片上。透过连接现有的系统到序列式介面,将现有系统升级成为支援EtherCAT的系统将变得很简单。此外,假设需要开发远端I/O系统,单单一个EC-1 SoC就足够兼顾应用程式处理和EtherCAT通讯。而对于*近有兴趣采用EtherCAT的用户,瑞萨电子则已经准备了一个远端I/O解决方案和多种针对EtherCAT远端I/O应用的软体范本。

EC-1的主要特色: 透过一致性测试工具检测的远端I/O解决方案,能减少开发时间达到约60% 远端I/O解决方案包含远端I/O面板、软体、文件档案和电路图,让用户可以立即着手开发EtherCAT从站设备,并能减少大约60%的开发所需实际工作小时数。远端I/O解决方案可立即提供目标应用专案作为开发参考,I/O面板的设计则直接采用与实际产品相同,在24V电力供应下运作。用户在设计他们自己的产品时也可以参考所提供的电路图。软体范本都已经通过一致性测试工具检测。

简化由低速序列式通讯到EtherCAT的转换过程 EC-1透过连接现有的低速序列式通讯设备到序列式介面,以转换为EtherCAT支援系统,让用户可将时间投入在开发应用。加上软体范本中包括用于驱动马达设备的CiA402驱动程式,以及用于半导体生产设备,符合IEC 61800-7-201、IEC 61800-7-301、ETG.5003.1和ETG.5003.0002协定的装置设定档,让EC-1透过从站设备生产商提供的控制器、品质流量控制器、程序控制器和温度控制器等快速建立半导体生产用的内部控制系统。

与十家龙头生产商生产的主设备之间的良好连接性 该解决方案已证实能与大约十家生产商的主设备良好连接,高连接相容性让采用EtherCAT从站设备变得容易。此外,EC-1采用专门用做即时运算、拥有FPU机能的ARM Cortex-R4中央处理器。因此,EC-1是一个能够实现由外置A/D转换器截取类比资讯,并且透过网路传输至主站的*佳方案。

瑞萨电子计划在台湾、中国、日本和其他亚洲市场积极推广EC-1,以协助客户缩短愈来愈普及的EtherCAT系统开发时间。现在,EC-1的样品已经开始出货。

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