在制造业中,人们试图通过“连接”来提高生产率。近年来,旨在通过整合生产管理(IT)与生产现场(OT)进一步提升生产率的Industry 4.0,便是IIoT进程中的一例。在这种趋势下,连接制造设备的网络正在从传统的现场总线快速过渡到以太网,以实现更快的通信速度。
清水 寛樹
Staff Bus Dev Specialist
面向工业设备的以太网有几种通信协议标准,比如PROFINET和EtherNet/IP等。不过,近年来发展特别迅速的是EtherCAT。如下图所示,它的市场份额在过去两年增长了7%。
图1:按工业以太网协议划分的份额
EtherCAT市场份额增加的原因是其应用于制造设备以外的广泛领域,如楼宇自动化设备、医疗设备和风力发电等发电设备。这样,应用于不断扩大与成熟的领域和标准中的设备,需要大幅度扩展各种产品阵容,包括从高性能产品到更为小型且物美价廉的产品。为此,瑞萨电子提供能供开发各种产品的MPU产品阵容,并为用户提供相应的开发环境。
其中,为了应对EtherCAT需求,我们增加了兼容EtherCAT通信的MPU“RZ/T2L”产品阵容,可实现高速、高精度实时控制。
性能介绍
RZ/T2L继承了高端产品RZ/T2M和工业以太网通信产品RZ/N2L的硬件架构,聚焦于上述快速增长的EtherCAT通信市场。它采用了与RZ/T2M一样的主CPU,搭载了工作频率高达800MHz的Arm Cortex-R52。此外,它的外设功能也与RZ/T2M保持一致,可实现高速、高精度的实时控制。还有,它的工业通信部分着眼于EtherCAT,配备经过市场验证的Beckhoff公司的EtherCAT从站控制器。
通过板载功能优化,它能同时实现交流伺服电机所需的高速处理和确保高实时性能的EtherCAT通信。并且,它的面积比RZ/T2M整整减少了50%,有助于小型化产品的开发。
图2:RZ/T2L概要框图
此外,它最多可以使用3个EtherCAT端口,支持EtherCAT分支从站。这样可提高分支布线的可用性和灵活性,适用于需要减少网络布线的设备开发。
图3:应用EtherCAT 3端口的分支从站效果
还有,面向RZ/T2L的软件开发环境也与RZ/T2M、RZ/N2L和其他MPU/MCU一样,提供灵活配置软件包(FSP),有利于沿用软件资产。即使在每种产品机型更换MPU和MCU的情况下,也无需从头开始设计软件,可以大大缩短软件的开发周期。
图4:RZ/T2L FSP配置图
伴随该产品的发布、产品阵容从高精度控制/支持多协议的RZ/T2M扩展到小型/兼容EtherCAT的RZ/T2L,以及通信用RZ/N2L。由于能够扩展性地应用软件资产和开发环境,因此有助于加速设备开发以满足各种市场需求。
图5:支持用户可扩展的产品开发
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相关资料
Renesas Starter Kit+ for RZ/T2L
https://www.renesas.cn/cn/zh/products/microcontrollers-microprocessors/rz-mpus/rzt2l-rsk-renesas-starter-kit-rzt2l
视频:RZ/T2L High-performance MPU for Real-Time Control with EtherCAT
https://www.renesas.cn/cn/zh/video/rzt2l-high-performance-mpu-real-time-control-ethercat
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原文标题:工程师说 | 支持高速高精度控制和EtherCAT通信的RZ/T2L MPU
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