【应用】瑞萨基于RZ/T2M微处理器的交流伺服解决方案，可实现兼顾成本与性能的高精确自动化控制系统
在现代工业中，自动化生产已经成为一种主流，在各大工业场景下发挥着关键作用。随着自动化生产的程度不断提高，越来越精细的任务被分配给以机器人为主体的生产制造中，这使人们对交流伺服控制产品的性能、精准程度及性价比都提出了更高的要求。顺应这一趋势，瑞萨电子推出了交流伺服解决方案，可以为现代工业提供兼顾成本与性能的高精确自动化控制系统。
瑞萨交流伺服解决方案集成了电机控制和EtherCAT设计，通过同步时间敏感型工业以太网通信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：主系统控制、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。
系统控制
在系统控制部分，本方案采用RZ/T2M微处理器为核心，该处理器是由基于高达800MHz的Arm Cortex-R52双内核构建的。在单芯片上结合了快速、高精度的实时电机控制能力，支持多种工业以太网协议，除了EtherCAT、PROFINET RT和EtherNet/IP等外，RZ/T2M还增加了对PROFINET IRT协议的支持。同时，RZ/T2M能够实现功能安全操作。通过为电机控制提供所有必要的外设功能，RZ/T2M能够为用户显著减少外部元件数量，从而缩减BOM成本和产品尺寸。通过利用RZ/T2M微处理器双核架构，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。
此外，瑞萨将RV1S9353A ΔΣ调制器连接到RZ/T2M的ΔΣ接口，可实现高精度电压检测。通过RS-485连接到RZ/T2M内置的编码器接口，可以支持各种编码器。凭借这一设计，瑞萨可以提供该解决方案50%的物料清单，能有效缓解客户从多家供应商处采购带来的交付问题。
电源管理
在电源管理方面，本方案由一款灵活、可扩展的系统电源管理IC DA9061和一个集成式同步降压调节器RAA211650组成。其中，DA9061是一款专为具有单核和双核处理器、I/O、DDR存储器和外设的系统供电而优化的PMIC。目标应用涵盖入门级汽车IVI系统和基于FPGA的控制系统等。而RAA211650具有从200kHz至2.5MHz的可调开关频率，支持从4.5V到60V的宽输入电压范围和可调输出电压（0.8V到最大占空比V(IN)）。
除此之外，方案还采用高速图腾柱输出型光耦合器PS9303L和具有出色共模抑制特性的RV1S9213A光耦器件。得益于这些产品出色的性能，本方案可为客户带来以下优势：
· 高达1Gbps的以太网I/F支持多协议：只需稍作硬件改造可支持EtherCAT、PROFINET RT/IRT、EtherNet/IP、CC-Link IE Field Network Basic、TSN等；
· 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。
如今的工厂自动化需要更高速度和更精准的电机控制，瑞萨电子交流伺服解决方案通过几个简单的组件，就可帮助客户解决电机控制难题，并实现无缝实时通信，以及功能安全设计。未来，瑞萨电子也将持续聚焦客户需求，推出利于行业发展的解决方案，帮助客户缓解开发压力。
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