赫優(yōu)訊NETX單芯片解決方案結(jié)合實時以太網(wǎng)和運(yùn)動控制

德國赫優(yōu)訊以一種單芯片解決方案進(jìn)入運(yùn)動控制市場領(lǐng)域，該方案允許在電機(jī)控制應(yīng)用中輕松部署流行的實時以太網(wǎng)。該解決方案被命名為netMOTION，基于netX 90片上系統(tǒng)（SoC），它將兩個Arm® Cortex®-M4微控制器結(jié)合在一個144引腳的BGA封裝中，尺寸僅為10mm x 10mm。這種微小的封裝適合在有限的空間內(nèi)，網(wǎng)絡(luò)、電機(jī)驅(qū)動器相互融合。

netMOTION有效地將實時以太網(wǎng)轉(zhuǎn)變?yōu)檫\(yùn)動控制解決方案，它被認(rèn)為是全球市場上具有與實時以太網(wǎng)通訊集成的運(yùn)動控制功能的微控制器，涵蓋了多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的廣度和深度。通過赫優(yōu)訊在實時通訊方面的專業(yè)知識與芯片的應(yīng)用能力相結(jié)合，netMOTION將兩個獨立的世界整合為一個。單芯片解決方案的好處包括更低的延遲、更高的效率、改進(jìn)的同步功能和更短的周期時間，還可以降低材料成本，并且可以更快地將設(shè)計推向市場。netMOTION支持節(jié)能概念，可為基于FOC的電機(jī)控制提供確定性、低延遲、網(wǎng)絡(luò)同步的解決方案。它適用于三相PMSM（永磁）和BLDC（無刷直流）電機(jī)的霍爾、編碼器或旋轉(zhuǎn)變壓器位置反饋。netMOTION的目標(biāo)應(yīng)用是需要集中運(yùn)動控制的系統(tǒng)或機(jī)器，例如泵、風(fēng)扇、壓縮機(jī)、閥島、小型執(zhí)行器和編碼器，以及具有網(wǎng)絡(luò)接口的伺服電機(jī)。在網(wǎng)絡(luò)方面，赫優(yōu)訊的通訊固件產(chǎn)品已做好準(zhǔn)備，支持EtherNet/IP的CIP Sync、EtherCAT、CANO??pen DS402的CoE、SERCOS的SoE和PROFIdrive的PROFINET RT/IRT等功能。

netX 90芯片包含兩個Arm® Cortex®-M4處理器內(nèi)核，一個專用于網(wǎng)絡(luò)通訊，另一個用于應(yīng)用程序。這兩個部分是隔離的，因此網(wǎng)絡(luò)上的攻擊無法到達(dá)應(yīng)用程序。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議由可加載固件定義，支持19種不同的協(xié)議，意味著一種產(chǎn)品設(shè)計可以滿足多種市場和行業(yè)需求。嵌入式安全功能包括安全啟動、安全更新和安全通訊?；?/span>(D)TLS 的通訊協(xié)議的硬件加速器確保它可以建立平滑、安全的互連。芯片的每一半都有自己的外圍連接，左側(cè)是實時通訊（也集??成了PHY），右側(cè)是用于各種運(yùn)動控制應(yīng)用的一系列軟件定義接口。

netX SoC設(shè)計部門經(jīng)理Nico Mäding先生介紹說：“netMOTION是一種靈活的、使用通用硬件與軟件定義系統(tǒng)方法，netX生態(tài)系統(tǒng)在不斷擴(kuò)大，由于使用的是基于Cortex®-M4的微控制器架構(gòu)，客戶也能從成熟的Arm®生態(tài)系統(tǒng)中受益。”

赫優(yōu)訊提供的netMOTION開發(fā)套件包括一個軟件開發(fā)板和參考代碼，用于快速設(shè)計一個速度控制的閉環(huán)應(yīng)用，通過實時以太網(wǎng)同步。該開發(fā)工具包使用netX Studio包，這是一個基于Eclipse的IDE，用于調(diào)試。捆綁了一個電機(jī)控制示例，用于實現(xiàn)具有位置反饋的FOC算法，用于三相PMSM和循環(huán)交換。包含一個配置和數(shù)學(xué)庫，涵蓋MADC、MPWM、電流偏移測量、開環(huán)電壓/電流控制、帶霍爾的FOC、旋轉(zhuǎn)變壓器和編碼器、Clarke-Park變換和其他常用功能。

Mäding先生相信netMOTION可以為成熟市場帶來新的好處，他說道：“如果需要多通訊協(xié)議支持，今天的公司通常會求助于雙芯片解決方案，我們希望通過netMOTION來改變這一點，同時實現(xiàn)更高的效率和更低的BOM。由于市場越來越多地尋求更緊湊的解決方案，因此小尺寸可能會產(chǎn)生重大影響，netX 90的多協(xié)議優(yōu)勢尤為重要，因為這意味著一種產(chǎn)品設(shè)計可以服務(wù)于許多不同的市場部門和地區(qū)。但是，我們的netX 90也可以用作協(xié)處理器，與客戶特定的處理器解決方案結(jié)合使用，以覆蓋更廣闊的市場。”