瑞薩電子推出面向工業(yè)自動化遠程I/O從站應用的EtherCAT專用通信SoC

　　瑞薩電子(中國)于今日宣布推出EtherCAT®專用通信SoCEC-1。該工業(yè)以太網(wǎng)解決方案設計用于傳感器或執(zhí)行器等從站設備以及配備通信功能的I/O模塊之上，可顯著提高工廠的生產(chǎn)效率。

　　新型EC-1旨在控制EtherCAT從站控制器。而EtherCAT作為工業(yè)網(wǎng)絡協(xié)議，預計今后的市場需求量將會大增。基于EC-1的以下特點，可以方便的實現(xiàn)從站控制(1)已經(jīng)通過一致性認證的EC-1遠程I/O方案，可以縮短客戶60%的開發(fā)時間。(2)新EC-1簡化了從低速串行通信到EtherCAT通信的轉(zhuǎn)換，并且(3)其連接性已經(jīng)通過了10個業(yè)界領先的主站設備制造商的驗證。運用新型EC-1能簡化引入EtherCAT的過程，使得用戶可在短期內(nèi)構(gòu)建諸如遠程I/O等從站設備。

　　隨著工業(yè)4.0時代的到來，提高工廠生產(chǎn)效率的需求日漸增強。數(shù)據(jù)網(wǎng)絡在工廠的應用越來越廣泛，同時，連接到網(wǎng)絡的設備數(shù)量，比如制造設備，也在迅速增加。除此之外，應用于工廠的工業(yè)網(wǎng)絡也在改變，逐漸由原來相對較慢的串行通信向基于以太網(wǎng)(比如EtherCAT、EthterNet/IP™和PROFINET)技術(shù)的開放標準轉(zhuǎn)換。提供高效數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的EtherCAT使高速率高精度控制成為可能。其應用日漸增長，尤其是用于需要高速率和高精度控制的工業(yè)機器人和半導體生產(chǎn)設備的從站設備上，比如傳感器和執(zhí)行器。最近，日本一家領先的汽車制造商宣布將在工廠中布局網(wǎng)絡，預計該網(wǎng)絡在未來也將得到廣泛的應用。

　　另一方面，基于EtherCAT的網(wǎng)絡需要一個新的開發(fā)和評估過程。新系統(tǒng)開發(fā)包含很多環(huán)節(jié)，包括選擇合適的SoC，硬件設計(例如電路和布局設計)，協(xié)議和應用程序處理軟件的選購和運用，功能和性能評估，與主設備的連接測試(例如可編程序邏輯控制器和可編程自動化控制器)。因此，用戶在產(chǎn)品開發(fā)上需要投入大量的時間和資金。尤其是工業(yè)以太網(wǎng)對中央處理器造成了更大的處理負荷，對于速率較慢的傳統(tǒng)串行通信便是如此。而由于現(xiàn)有的微控制器和微處理器的處理能力不高，用戶便無法繼續(xù)使用它們，因此需要重新評估CPU上的數(shù)據(jù)，對現(xiàn)有系統(tǒng)做出較大的調(diào)整。同時，現(xiàn)有軟件資源可能無法繼續(xù)使用，這也會導致額外的開發(fā)時間和費用成本。

　　EC-1可以在不增加較大工作量的前提下幫助用戶轉(zhuǎn)換到新的通信協(xié)議，使他們可以集中精力開發(fā)應用程序。EC-1將CPU和RAM集成在一個芯片上，支持EtherCAT通信所需的所有操作。通過串行接口連接到現(xiàn)有系統(tǒng)后，可以方便地將其升級到支持EtherCAT的系統(tǒng)。另外，若用于遠程I/O系統(tǒng)，單個EC-1 SoC便足以同時滿足應用處理和EtherCAT通信的需求。對于EtherCAT感興趣的用戶，瑞薩電子已經(jīng)專為EtherCAT遠程I/O開發(fā)制作了解決方案和一系列參考軟件。

　　EC-1主要特性：

　　(1)遠程I/O解決方案通過了一致性測試平臺測試，開發(fā)時間減少約60%

　　遠程I/O解決方案由一個遠程I/O板、軟件、文檔和電路圖組成。用戶可以利用這一方案立即開發(fā)EtherCAT從站設備，并且實際開發(fā)時間可減少60%(注釋1)。在該方案中，遠程I/O作為目標應用，I/O板可在常規(guī)的24瓦電源下運行。用戶還可以參考提供的電路圖自行設計產(chǎn)品。樣本軟件已經(jīng)通過了一致性平臺測試。簡而言之，該解決方案可以讓用戶在最接近實際產(chǎn)品應用的配置中開展應用級別的開發(fā)。

　　(2)簡化由低速串行通信到EtherCAT的轉(zhuǎn)換

　　利用新型EC-1，將現(xiàn)有低速串行通信設備連接到串行接口后，便可以開始EtherCAT轉(zhuǎn)換。由此，用戶便無需在通信協(xié)議的更換上浪費大量的時間，而將更多的精力用于應用開發(fā)上。同時，樣本軟件包括電機驅(qū)動裝置的CiA402(注釋2)驅(qū)動行規(guī)，符合IEC 61800-7-201和IEC 61800-7-301行業(yè)標準以及半導體生產(chǎn)設備的ETG.5003.1和ETG.5003.0002設備行規(guī)(注釋3)?？梢詾槭褂盟欧刂破?、質(zhì)量流量控制器、過程控制器和溫度調(diào)節(jié)器等從站設備的半導體制造裝置快速構(gòu)建內(nèi)部控制系統(tǒng)。

　　(3)十家領先的主站設備制造商驗證了EC-1與其主設備的連通

　　產(chǎn)品擁有良好的連接兼容性，經(jīng)驗證，可與大約十家制造商的主設備連接，使得EtherCAT從站設備的配置非常便捷。除了EtherCAT從站控制器，EC-1還采用了具有FPU功能的ARM® Cortex®-R4作為處理器，滿足實時處理的操作要求。因此，在操作之后，EC-1可以在最佳的配置狀態(tài)下將模擬數(shù)據(jù)從外部A/D轉(zhuǎn)換器傳送到主設備。

　　瑞薩電子計劃在中國、日本以及亞洲其它國家市場推出EC-1，幫助客戶縮短日益普及的EtherCAT系統(tǒng)的開發(fā)時間。