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「ethercat」的推薦目錄:
ethercat 在 COMPOTECHAsia電子與電腦 - 陸克文化 Facebook 八卦
#馬達 #微控制器MCU #AC伺服驅動 #變頻器控制 #FPGA
#工業乙太網通訊 #EtherCAT #EtherNet/IP #PROFINET
【馬達控制這樣才夠格:即時處理、軟體升級、高速網路通訊】
在伺服馬達控制中,系統對 MCU 的即時性要求遠高於消費級應用。通用型 MCU 雖可使用快取記憶體增加性能,但實際執行時間會受快取記憶體的命中率影響而有很大差異;加之作業系統本身的運算週期,可能使馬達無法做出及時回應,達不到設計要求。因此,日本一線 MCU 大廠直攻高性能 ARM Cortex R4F 核心,不僅能趁勢進入通用 MCU 生態系統,大大降低開發門檻,更重要的是能實現「即時處理」性能。
為達到即時性設計要求,製造商透過配置「緊密耦合記憶體」(TCM) 提升MCU記憶體系統的回應能力。TCM 通常分為兩區,一個用於代碼和運算,另一個用於儲存資料,兩者皆可從 CPU 進行高效的即時訪問;若再加裝 RAM,更利於分區作業、提高應用效率。此外,內置「硬體向量中斷控制器」(VIC) 可進行高性能、低延遲中斷處理,進一步提升即時性能。集這些特性於一身,完勝採用片上快閃記憶體的傳統 MCU 或配有緩存的微處理器產品。
馬達伺服控制的複雜度要求往往須仰賴 FPGA 介入邏輯運算、編寫專門的程式碼敘述,需有電機工程、邏輯設計等知識背景方能勝任,使開發和維護難度大大增加。其實,藉由編碼器介面整合即時處理、低延遲記憶體、高速類比和網路連接功能,可省略 FPGA 繁瑣的開發過程,便能滿足 AC 伺服驅動的應用需求。在高階馬達市場擁有相當優勢的日系 MCU 大廠,特推出含「數位雙向編碼器介面」的控制器件,利用增量和絕對編碼器提供精確的位置值,可支援多種電機回饋協定 (如 EnDat 2.2) 以及感測器和執行器協議 (如 BiSS 和 SSI)。
針對不同伺服驅動應用的編碼,就是一系列演算法的集合,也是馬達控制最核心的軟體環節。用戶可透過編碼器結構實現軟體升級,在降低開發難度和開發成本的同時,應用靈活性亦大幅增加。另在工業 IoT 應用中,控制中心需對每個重要的馬達系統做到即時監控,既須兼顧網路通訊任務,又不能影響馬達控制系統的即時性和可靠性,工業乙太網將是非常重要的基礎環節;而整合乙太網加速器和即時 OS 加速器 (HW-RTOS) 的 R-IN 引擎,可支援 EtherCAT、EtherNet/IP 和 PROFINET 等多種工業乙太網通訊標準,有助縮短工業設備開發時間。
延伸閱讀:
《瑞薩電子:實現即時控制高精度馬達》
http://compotechasia.com/a/____/2016/0920/33341.html
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#瑞薩電子Renesas #RZ/T #R-IN引擎 #ARM Cortex-R4F
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ethercat 在 COMPOTECHAsia電子與電腦 - 陸克文化 Facebook 八卦
#物聯網IoT #工業4.0 #智慧工廠 #工業乙太網 #EtherCAT #時間敏感網路TSN
【工業乙太網衍生標準多,如何相容且可靠?】
在許多工廠自動化應用中,乙太網因具有更高的頻寬和與企業網路連接能力,逐漸取代傳統的串列「現場匯流排」(Field Bus) 連接;然而,工業乙太網系統需要高度的確定性和可靠性,為克服此限制,許多工業 OEM 都定義了自己的乙太網協定,且已成為廣泛部署的開放標準,例如:PROFINET、EtherNet / IP、EtherCAT、ModbusTCP 等。其中,部分協定與標準 TCP / IP 乙太網完全相容,可藉由修改數據鏈路、網路或傳輸層 (即 OSI 模型中的 2~4層) 實現確定性。
須留意的是,這些協定雖可與標準乙太網共存,卻不能以明確方式相互協作。因此,如何選擇與各種不同標準相容的參考設計便成了挑戰;另一個需考慮的因素是:可否更新解決方案以便日後支援增強功能,如:時間敏感網路 (TSN)。此時,可支援多種乙太網協定的單晶片可省去不少麻煩,以滿足運動控制或安全應用的即時要求,不必擔心會受網路流量大小所影響。
延伸閱讀:
《Industrial Ethernet》
https://www.analog.com/en/products/industrial-ethernet.html…
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