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RZ/T2MMotorSolutionKit功能安全使用介绍（一）

原创 瑞萨MCU小百科 2025-01-15 12:01
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近年来，“功能安全”正在成为工业设备领域中实现系统安全性的可靠方法，在工业设备领域，可能会因为机器故障和事故的发生导致经济损失，甚至造成人身伤害事件，从而对工厂运转造成影响或引起社会关注。为了避免这些情况，“功能安全”的重要性与日俱增。在人与机器人协同作业来提高作业效率的进程中，设备安全性越发受到关注。因此，越来越多的设备制造商以满足社会与用户的要求和提高商品竞争力为目的，开始研究功能安全设备。


在本文中，我们将介绍工业领域功能安全应用之一的安全驱动设备，介绍如何使用瑞萨电子RZ/T2M Motor Solution Kit开发板，实现安全驱动器应用方案。本文分两篇，首篇介绍开发环境及其所需软件和硬件资料，安全驱动器方案实现的功能。第二篇介绍如何搭建开发环境和开发流程和演示测试。


一

开发环境

RZT2M开发环境

IDE

IAR Embedded Workbench for ARM，

-Function-Safety 9.20.3

Target

board

RZ/T2M Motor Solution Kit

https://www.renesas.com/en/products/microcontrollers-microprocessors/rz-mpus/rzt2m-motor-solution-kit-rzt2m-motor-solution-kit-dc-24v-version

Sample

program

RZ/T2M Motor solution Kit package

(r01an6469XX0400-rzt2m-motor-solution-kit)

https://www.renesas.com/en/products/microcontrollers-microprocessors/rz-mpus/rzt2m-motor-solution-kit-rzt2m-motor-solution-kit-dc-24v-version#documents

Flexible

Software

Package

Version.1.0.0

Emulator

I-Jet

SSC 

Tool

Slave Stack Code（SSC）Tool Version 5.12

Industrial Safety  program

  • FSoE：FSoE Application Software Kit Evaluation Version for RZ

    （RTK0EF0129F31001SJ_Ev100_J）


  • PL-SW:SIL3 System Software Kit Evaluation Version for RZ

    （RTK0EF0103F31001SJ_Ev100_J）

RX72N开发环境

IDE

e² studio 2022-10 or later with CCRX 3.0.1 toolchain

Target

board

RZ/T2M Motor Solution Kit

Sample program

  • RZ/T2M Motor solution Kit Firmware

    （r01an6469XX0400-rzt2m-motor-solution-kit）

Emulator

E1 Emulator or E2 lite Emulator

Industrial Safety

program

  • FSoE：FSoE Application Software Kit Evaluation Version for RX72N

    （RTK0EF0080F31001SJ_Ev110_J）


  • PL-SW:SIL3 System Software Kit Evaluation Version for RX72N

    （RTK0EF0061F33002SJ_Ev220_RX72N_J）

电机套件

电机

FH6S20E-X81

编码器

  • ROC425 Functional Safety HEIDENHAIN

    （ROC425 2048 1SS08-C4）

联轴器

D20L25 孔径8*10

FSoE主站模块

EK1100+

EL6900+

EL9011


二

方案介绍

本方案提供可控制电机运转位置/速度的软件，使用户能够对使用RZ/T2M的工业电机系统进行初步评估。


除提供电路图参考设计外，还提供在电路板上运行的嵌入式软件和PC端的控制/监控软件，从而缩短了客户的开发周期。


RZ/T2M ΔΣ IF与瑞萨的ΔΣ调制器相结合，可为客户提供高精度电流检测。Renesas提供一个基准电路，用于检测电机U / V / W相的电流。


RZ/T2M内嵌编码器接口，支持多种绝对值编码器协议，可以直接搭配多种绝对值编码器和RS-485等收发器使用。（该RZ/T2M Motor Solution Kit开发板支持增量式编码器和绝对式编码器（A-format、BiSS、EnDat2.2、HIPERFACE DSL、FA-CODER）。


电机解决方案套件具有2ch RJ-45接口，支持EtherCAT（CiA402），同时支持SIL3软件和EtherCAT的功能安全FSoE协议，提供电机的安全应用功能STO样例。


RX72N和电压监控IC也在电机解决方案板上实现，瑞萨可为FuSa系统提供参考电路，以实现RZ/T2M和RX72N的交叉监控。


软件架构

电机控制运行在RZ/T2M的CPU0。SIL3安全软软件运行在RZ/T2M CPU1和RX72N上。

 

SIL3安全平台软件上部署了FSoE、EtherCAT（Cia402行规）、电压监控IC检测应用和安全编码器诊断等安全和非安全应用。


实物箱演示图


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未完待续


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