【选型】兼具实时和高速的工业以太网控制芯片怎么选?

2017-10-19 Renesas(世强编辑整理)

随着工业自动化的不断发展,机器控制、网络通信逐渐结合起来,数控机床、工业机器人及其它产业机械控制更易操作。在"工业4.0"的推动下,工业以太网得以迅猛发展。工业以太网控制芯片需求增多,众多厂家纷纷推出适用于该市场的芯片。


瑞萨推出全新工厂自动化解决方案RZ/T1系列产品。该产品内置工业网络功能,适用于多种工业应用,瑞萨RZ / T1运动控制解决方案套件提供了一套完整的硬件/软件解决方案,帮助简化工业伺服驱动器和控制器、工业机器人系统、工厂设备以及需要具有高速响应和出色实时性能的其它机床的嵌入式开发。本文主要以瑞萨的R7S910036为例分享工业以太网控制芯片的选型方法。


选型时需要靠考虑的因素有:


1、CPU的性能


在IoT/M2M时代,工厂自动化现在正处于一个大的转折点,传统的微控制器微处理器(MPU)的性能无法满足要求。如果使用通用处理器做伺服电机控制,会因高速缓存命中而造成执行时间变动,很难实现实时性。


RZ/T1系列的R7S910036集成的CPU核是带有FPU的ARM® Cortex®-R4 处理器,它采用将CPU核与存储器紧密连接的紧密耦合内存(TCM:Tightly Coupled Memory)结构,消除了高速缓存命中率所引起的性能变化。工作频率高达600 MHz。矢量中断控制器(VIC)降低中断响应延时。


2、支持的协议


在国内的工控设备领域,目前最主流的工业以太网协议是EtherCAT,这也跟提出该协议的倍福在早期的推广有很大关系。很多工控的从站设备:伺服/PLC/机器人/运动控制/远程IO/变频器,都会逐步开始装配工业以太网通信。国际上目前的五个主流工业以太网协议有EtherCAT ,Ethernet/IP,PROFINET,POWERLINK,SERCOSIII。


R7S910036网络控制CPU采用的是R-IN引擎,支持EtherCAT ,Ethernet/IP,PROFINETD等协议,同时内置硬件RTOS及以太网加速器。


3、集成度

主控芯片的集成度直接影响系统成本、以及设计的是否便利。


R7S910036集成编码器接口,其中编码器接口支持多种电机反馈协议(如EnDat 2.2)以及传感器和执行器协议(如BiSS®和SSI),这些数字双向编码器接口可通过增量和绝对编码器提供精确的位置值。此功能通常使用FPGA或ASIC实现,将此功能集成在RZ/T1上,为伺服驱动设计提供了便利、降低了成本。


综上,瑞萨RZ-T1 R7S910036的优势是 集成度更高,开发简便,Cotex R4F 高端内核,内置编码器接口,性价比比其他厂商同类产品中要高,是工业以太网编码器SoC伺服驱动最佳选择。


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  • 脚滩头 Lv6. 高级专家 2018-12-07
    瑞萨网络控制CPU RZ-T1 R7S910036用的是什么内核?
    • 134******73_世强回复:RENESAS RZ/T1系列处理器R7S910036采用的是ARM Cortex®-R4内核。请参考R7S910036

      查看全部2条回复

  • 脚滩头 Lv6. 高级专家 2018-12-07
    R7S910036网络控制CPU采用的是什么引擎?支持哪些协议?
    • 134******73_世强回复:RENESAS RZ/T1系列处理器R7S910036采用的是ARM Cortex®-R4内核,不带R-IN引擎。支持EtherCAT协议。请参考R7S910036
  • 脚滩头 Lv6. 高级专家 2018-12-07
    工业以太网控制芯片的选型需要注意哪些因素
  • frankye Lv6. 高级专家 2018-12-04
    是否免费提供协议的代码库
    • 旅行回复:什么协议也不说!
  • 世小强 Lv5 2018-06-25
    Renesas RZ/T1系列MPU,不知这款芯片在国内的应用情况如何?
    • Matthew_世强回复:目前苏州汇川应用在伺服驱动器中,已进入量产阶段。Renesas RZ/T1系列MPU产品整合了实时处理、低延迟内存、高速模拟和网络连接功能,可满足众多AC伺服驱动的应用需求。

      查看全部2条回复

  • 游来游去 Lv7. 资深专家 2019-01-23
    学习
  • 小爱 Lv4. 资深工程师 2019-01-21
    不错ꉂ ೭(˵¯̴͒ꇴ¯̴͒˵)౨”
  • 用户49108147 Lv4. 资深工程师 2019-01-16
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