【应用】基于瑞萨RX72N系列和RX66T系列32位微控制器的EtherCAT安全驱动系统解决方案

时间： 2020-10-15 来源：Renesas

工业通信讲究“低延时、高响应、高可靠”，这三者缺一不可。而随着工业4.0与智能制造时代的到来，工业通信网络对于传输速率、实时响应等性能需求愈发严苛，传统的工业以太网技术正面临着前所未有的挑战。

EtherCAT中的CAT是Control Automation Technology的英文缩写，指控制自动化技术。EtherCAT是一种专用于工业控制场景、以以太网为基础的现场总线系统，采用了开放性的架构体系以及独特的数据处理方式，极大地突破了传统以太网技术的性能局限，在数据传输与实时响应速率上都有着很大的突破。

而在工业领域最重视的安全性方面，安全网络EtherCAT功能安全（FSoE）已经成为工业系统中最著名的安全协议之一。今天我们要为大家介绍的便是瑞萨电子基于FSoE协议的EtherCAT安全驱动系统解决方案。

本参考设计包括两个独立的RX72N 32位微控制器，安全数据（例如紧急停止）通过EtherCAT通信块由安全传感器或安全可编程逻辑控制器 (PLC) 提供。这一安全数据由两个RX72N MCU单独检查，如果其中一个显示“紧急情况”，则另一个（或两个）RX72N MCU可切断电机电源，从而避免发生危险情况。

瑞萨电子EtherCAT安全驱动系统框图

本方案的安全控制模块用于管理电机紧急情况、停止控制和安全协议数据处理。根据安全国际标准（IEC 61508、ISO 13849-1），系统需要冗余，对此瑞萨电子通过双RX72N MCU来实现。每个RX72N MCU运行相同的进程，并且能够通过交叉监视接口相互检查。

瑞萨电子支持安全控制块所需的软件，如自检软件和控制软件系统（自检软件包和SIL3系统软件包）。通过使用这些安全解决方案，客户可以缩短开发和验证时间并降低成本。

瑞萨EtherCAT安全驱动系统解决方案搭载了RZ/N1L微处理器，这款产品适用于可编程控制器（PLC）和网关，远程I/O等应用。RZ/N1L支持多协议工业网络，除了本文中提到的EtherCAT协议外、还包括PROFINET、OPC UA、CANopen和EtherNet/IP等多种协议。RZ/N1L芯片中Cortex-A7与Cortex-M3异构内核架构，可实现更高性能的智能控制，支持包括DDR2/3、NAND、QSPI Flash等多种存储器，支持复杂应用。在工业IoT网关上，RZ/N1L支持最多5个端口的千兆以太网，满足IT和OT之间的网络连接，同时也支持TSN时间敏感网络。

本方案中采用的两款微控制器分别为瑞萨RX66T系列32位微控制器与瑞萨RX72N系列240MHz高性能微控制器。瑞萨RX66T系列微控制器是瑞萨电子首批搭载RXv3第三代RX CPU内核的产品，是电机控制应用的最佳选择。RX66T能够为带有嵌入式AI的电机控制应用带来更强的系统集成和卓越的电机故障预测功能，非常适用于智能工厂中的工业设备应用，例如工业电机、电源调节器和机器人等。

而瑞萨RX72N系列微控制器同样搭载了RX第三代RXv3 CPU内核，该产品凭借可在120MHz频率下读取数据的4MB闪存、1MB的SRAM和182个通用I/O端口，能够在单个芯片上实现实时设备控制和联网功能。同时，RX72N系列微控制器还涵盖了工业和消费类设备所需的HMI和安全性相关功能，有助于缩小外壳尺寸和缩短开发周期。

随着工业4.0时代的到来，通信网络在工业的大规模应用是一种必然趋势。瑞萨电子的EtherCAT安全驱动系统解决方案能够帮助您在实现高性能工业通信网络的同时，最大程度地保障系统的安全、稳定运行。凭借自身在汽车电子、工业、家电及办公自动化领域的深厚技术积累，瑞萨电子致力于为各类应用领域的客户提供便捷的解决方案。

发送到邮箱 |
+1 赞 0
收藏
评论 0
| 转发至：

本文由翊翊所思转载自Renesas，原文标题为:举安全之盾，防事故之患——瑞萨EtherCAT安全驱动系统解决方案，本站所有转载文章系出于传递更多信息之目的，且明确注明来源，不希望被转载的媒体或个人可与我们联系，我们将立即进行删除处理。

平台合作

提交评论

全部评论（0）

暂无评论

【应用】内置2个独立的 RX72N MCU的功能安全网络方案，支持安全控制块所需的软件

瑞萨电子推出带安全驱动系统的功能安全网络方案，该参考设计具有在工业系统中，安全工业网络控制的安全电机驱动。该设计包括两个独立的 RX72N 32 位微控制器 (MCU)，因此，如果系统遇到不期望的状态，可保持控制，并可安全地切断电机的电源。

2022-04-19 - 应用方案

【应用】瑞萨推出机器人本体控制器解决方案，搭载32位MC支持将XRCE-DDS客户端用于ROS

瑞萨电子（Renesas）推出基于 ROS 的机器人本体控制器，该系统能够基于机器人操作系统 (ROS) 控制多个伺服系统。 ROS 是一系列开源的软件库和工具，由多家公司维护，用来帮助设计师构建机器人应用程序。

2022-02-28 - 应用方案

【应用】内置MTU和GPT，瑞萨32位高性能MCU助力空调变频器方案设计

对于空调变频器中MCU的选取，本文推荐采用Renesas公司RX62T系列中的R5F562TAADFP MCU，工作频率高达100MHz，专为电机控制设计，集成了多功能定时器（MTU/GPT）、高速12位A/D转换器、10位A/D转换器，非常适合电机控制应用。

2019-03-02 - 应用方案

【经验】解析瑞萨电子32位MCU RH850F1KM-S4 CAN的使用

RH850系列32位汽车微控制器在广泛且可扩展的产品范围内提供平衡的高性能和极低的功耗。该系列提供了新的和高级汽车应用所需的丰富功能安全和嵌入式安全特性。针对瑞萨（Renesas）车载RH850系列MCU进行功能模块拆分，为初学者提供最简化历程方法。

2023-02-23 - 设计经验

【经验】解析瑞萨电子32位MCU RH850F1KM-S4 SPI通讯控制过程

RH850系列32位汽车微控制器（32位MCU）在广泛且可扩展的产品范围内提供平衡的高性能和极低的功耗。该系列提供了新的和高级汽车应用所需的丰富功能安全。针对瑞萨（Renesas）车载RH850系列MCU进行功能模块拆分，为初学者提供最简化历程方法。

2022-08-27 - 设计经验

【IC】瑞萨推出第一代32位RISC-V CPU内核，CoreMark/MHz性能达到了惊人的3.27

瑞萨电子宣布成功设计、测试并推出基于开放标准RISC-V指令集架构（ISA）的32位CPU内核。新的RISC-V CPU内核将扩充瑞萨现有32位微控制器（MCU）IP产品阵容，包括专有RX产品家族和基于Arm® Cortex®-M架构的RA产品家族。

2023-12-01 - 产品

【经验】RH850/F1Kx系列32位MCU的SENT模块配置和参考设计分享

Renesas推出的RH850/F1Kx系列产品，是具有G3KH CPU内核的32位单芯片微控制器。本文介绍RH850/F1Kx系列MCU 的SENT模块配置和参考设计。

2020-03-03 - 设计经验

【经验】如何解决32位汽车微控制器RH850自带的ADC采集精度不准的问题？

某日接到某客户反馈问题，其在产品上面使用RENESAS RH850系列32位汽车微控制器自带的ADC时，发现数值不是很准确，比手册数值大，波动大致0.02V，但是ADC自诊断测试数值很准。

2023-06-20 - 设计经验

基于SSC tool和瑞萨RX72M快速开发EtherCAT从站的教程分享

RX72M是瑞萨电子适用于工业网络解决方案的高性能32位微控制器，高达240MHz主频和1396 CoreMark的性能，带双精度浮点运算单元，专门针对马达控制的三角函数加速器，可实现sin、cos、反三角函数以及开方根函数运算，支持6通道的Delta-sigma调制器接口，支持电流环反馈信号。

2023-12-01 - 设计经验

【经验】瑞萨32位汽车微控制器RH850实现三角函数计算的操作步骤解析

RH850系列32位汽车微控制器（32位MCU）在各种可扩展的产品中提供高性能和极低的功耗。该系列提供新的和先进的汽车应用所需的丰富功能安全和嵌入式安全功能。

2023-03-15 - 设计经验

【经验】解析瑞萨32位汽车微控制器RH850F1KM-S4 ADC采集电位器的过程

针对瑞萨（Renesas）车载RH850系列MCU进行功能模块拆分，为初学者提供最简化历程方法。本文通过插接官方历程加以笔者描述理解，将ADC采集电位器的过程进行讲解。

2022-07-20 - 设计经验

32位瑞萨RA系列MCU RA2E1–入门级系列简介

Renesas Electronics Corporation发布了RA2E1系列微控制器（MCU），这是RA2系列的一部分。RA2E1具备高性能的32位CPU性能，基于Renesas的RX核心，并集成了Cortex-M内核和商业级软件。该系列MCU具有低功耗、高集成度、易于使用的特点，适用于多种应用，包括家用电器、医疗保健、工业自动化等。RA2E1提供多种内存和封装选项，包括最小的WLCSP封装，旨在降低BOM成本并简化开发过程。

RENESAS - 32位微控制器,评估套件,FAST PROTOTYPING BOARDS,EVALUATION KITS,解决方案套件,MCU,32-BIT MCU,SOLUTION KITS,单片机,快速原型板,FPB-RA2E1,RA2,EK-RA2E1,RA2E1,RA FAMILY,医学,炉灶,照明,DRYER,冰箱,HOME APPLIANCES,PC外围设备,HVAC,ALARM SYSTEM,COOKING RANGE,音响设备,保健,温控器,DISHWASHER,电动机执行机构,REFRIGERATOR,BUILDING AUTOMATION,PC PERIPHERAL,WASHER,SAFETY MODULE,垫圈,COFFEE MACHINE,MEDICAL,AUDIO EQUIPMENT,SMOKE DETECTOR,SENSOR,MOTOR ACTUATOR,暖通空调,DIGITAL GAUGE,消费电子,料理机,咖啡机,MICROWAVE,VACUUM CLEANER,小电器,吸尘器,安全模块,热水器,LIGHTING,干衣机,警报系统,SMALL APPLIANCES,FOOD PROCESSOR,THERMOSTAT,INDUSTRIAL AUTOMATION,REMOTE CONTROL,楼宇自动化,微波食品加热,CONSUMER ELECTRONICS,洗碗机,WATER HEATER,家用电器,遥控,工业自动化,烟雾探测器,HEALTHCARE,数字量规,传感器

SEPTEMBER 2023 - 商品及供应商介绍