瑞萨“芯”方案-工业自动化（工业网络及电机驱动）

瑞萨的产品涵盖了工业自动化领域的控制层到现场层。控制层包括工厂自动化、系统/工业网络和系统监控等要素。瑞萨一直为控制层提供MPU/MCU、PMIC和Timing等芯片解决方案。现场层中有一些元件，如现场网络、传感器和执行器。瑞萨为现场层提供传感器、SSC、MCU/MPU、ASIC、IO Link等芯片解决方案。MCU和MPU产品系列里，瑞萨提供私有内核产品RX，RL78以及ARM内核产品RZ，RX。

依赖于长期的经验积累，瑞萨把在工业自动化中的核心技术带给大家,助力工业自动化产业升级。这里选择了最具代表性，市场需求也比较集中的几项来分享。包括工业网络，电机驱动，以及功能安全。

瑞萨支持工业以太网的MCU/MPU产品非常丰富。有支持多协议的芯片以及单协议的芯片。对多协议的支持涵盖了市场主流的EtherCAT，Profinet，Ethernet IP，Modbus TCP等。EtherCAT采用倍福授权的ESC硬件IP来实现，已经经过市场多年的认证。Profinet也是近年来在国内节点数节节攀升的，我们能支持IRT等时同步。其它的协议栈我们也实现了支持，客户可以从我们的官网上下载相应的例程。除了对协议栈本身的支持，我们的产品具有很高的集成度，单芯片还可以同时实现电机控制，网关，IO等应用。

1. 以太网子系统实现多种配置

• 集成Gbit TSN交换机

  集成的Beckhoff的EtherCAT IP，避免了互操作性问题

• 通过多路复用实现各种协议配置

  e.g.) 3x EtherCAT, 2x EtherCAT+1x Ethernet, 

  3x Gigabit TSN...

2. 3端口Gbit TSN交换机+Gbit Ethernet MAC

• 下一代以太网标准：支持TSN（IEEE802.1Q），集成以太网交换机，支持以下功能。

3. 支持多协议，包括PROFINET、Ethernet/IP DLR、EtherCAT、OPC UA...

4. PROFINET IRT支持

• 支持PROFINET IRT。作为西门子工业以太网标准之一的PROFINET在中国市场和欧洲市场越来越受欢迎。

瑞萨的方案通过第三方的一致性认证。包括EtherCAT，PROFINET以及Ethernet/IP。

1. 单芯片实现多达四个三相电机

• GPTW定时器提供多功能的三相互补PWM输出（可驱动3个电机）。

• MTU3d也可以驱动2个电机。

• MTU3d+GPTW可以驱动多达4个电机（仅限112/144pin）。

2. 同步处理3-shunt x 2电流检测

• 通过PGA & S/H x 6可实现同步处理3-shunt×2。

  PGA（差分输入方式）可减少外部噪声干扰。

• 3个独立的ADC单元

3. 减少外部元器件

• 内置复位电路，Data Flash，运算放大器，比较器。

4. 功能优化，实现安心的电机控制

• 通道比较器可检测异常情况。

• 输出保护电路（POEG）可强制关断PWM输出。

5. 增强的安全性

• 集成功能，支持IEC60730 Class B安全标准（故障安全）。

• 实现系统自动防故障，减少软件负担。

瑞萨电子的交流伺服控制解决方案集成了电机控制和EtherCAT设计，为高速和高精度电机控制提供支持。该解决方案由三个部分组成：系统控制、逆变驱动控制和电机编码器，这些不同部分既以物理方式隔离，同时又保持高度互连。得益于高性能的RZ/T2L，RZ/T2M或RZ/N2L微处理器，该单芯片解决方案的设计在性能和成本方面优于传统的双芯片平台。

• 用户可以通过EtherCAT使用CiA402驱动器配置文件并参考此解决方案轻松实现电机控制。

• 电机控制和网络通信二合一芯片设计无需额外的FPGA，可优化解决方案成本。

• 瑞萨电子提供了该解决方案超过50%的BOM器件，缓解了从多个供应商处采购带来的交付问题。

• AC Servo

• 机器人运动控制