随着国内工业机器人,高精密设备,智能制造等行业的高速发展,各厂商对于支持EtherCAT总线技术,多轴控制的高性能伺服控制系统需求不断增长。莱迪思联合瑞萨电子及中电港推出高性能EtherCAT伺服驱动解决方案,可降低客户开发壁垒,加速产品上市。此方案采用Renesas MPU+Lattice FPGA双芯片架构,支持EtherCAT总线技术和多轴应用,具有三大优势。
高性能EtherCAT伺服解决方案详细的功能框图
FPGA在实现多轴同步控制、电流环控制、PWM控制和输出等方面更具优势,能够以以最优成本实现多轴控制。与市面常见的SoC和DSP对比方案,Renesas RZ/T1 MPU+Lattice FPGA方案具有以下优势:
EtherCAT控制:DSP只集成EtherCAT软核控制器,实时控制存在不足;SoC需额外购买IP-core,一次性投入较大,开发门槛较高。Renesas RZ/T1 MPU内部集成了EtherCAT硬核控制器,集成度更高,控制的实时性更好;
内核:DSP具有电机专用集成电路、运算速度快,但受限于架构,主频较低。SoC集成Cortex-A9内核,较少用于实时控制,开发难度更大,更复杂。而Renesas RZ/T1 MPU采用ARM Cortex-R4F内核,专门用于实时控制,主频可以灵活选用300MHZ、450MHZ、600MHZ;
电机控制:DSP通常只支持单轴电机系统,如果要实现双/多轴电机系统,需要外加芯片;SoC可以实现1-6轴,但成本较高。Lattice FPGA可灵活搭配不同型号,实现1-6轴电机控制,成本上更具优势;
开发难度:Renesas RZ/T1 MPU+Lattice FPGA分工明确,比DSP和SoC的开发难度更低。
伺服方案对比:RZ/T1+Lattice FPGA vs SoC vs DSP
RZ/T1产品线系列型号图示
Lattice FPGA ECP5 系列覆盖了从12K到85K LUT逻辑资源,拥有一流的兼容性及可扩展性,可灵活搭配1至6轴需求。
Lattice ECP5 FPGA 系列型号图示
总结
Renesas RZ/T1 MPU+Lattice FPGA方案支持EtherCAT总线、单轴以及多轴的系统控制,能够为数控机床、多关节机器人、锂电池制造设备、LED晶圆设备、3C制造设备、雕琢/切割机、纺织机械、塑料机械等应用的设计与开发提供更便捷、更具扩展性以及更优成本的伺服驱动解决方案。
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