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Takuhiro Narita
Takuhiro Narita
Sr Staff Marketing Specialist

在新冠疫情期间,对于工厂自动化和无人化、省人化的需求日益高涨,在机器人引进和生产设备自动化方面的投资也显著加快。而对于机器人和生产设备自动化来说,要提高生产效率、提升产品质量,必须提高伺服电机控制的速度和精度。工厂自动化对功能安全提出越来越高的要求。此外,需求常常因为新冠疫情而发生急剧变化,这也要求建立具有自主性的生产体制,以便在必要的人需要必要的产品时能够提供必要的量,实现大规模定制。在建立自主性生产体制的基础上,在工厂内搭建生产设备的工业以太网以及结合了IT与OT的TSN(时间敏感网络)也是不可或缺的元素之一。

为了实现设备的高性能和多功能,通常会通过增加部件数量的方法来实现。但是,考虑到近来半导体供给紧张,部件数量越多,部件采购风险就越高,可能会影响将产品顺利地开发并推向市场。为了最大程度地降低此类风险,要求在不增加部件数量的情况下进行高性能、多功能的产品开发。

下面,让瑞萨电子来介绍能够满足以上需求,且适用于伺服电机控制的RZ/T2M微处理器。

如下图所示,通过利用RZ/T2M的内置功能,能够大幅减少伺服电机搭载的部件数量。首先,采用编码器接口,满足伺服电机所要求的旋转位置和速度的准确检测,同时削减外置LSI。其次,把RZ/T2M的两个CPU内核中的一个分配给功能安全处理,并使用功能安全专用的外设功能,由此可削减原本功能安全相互监测所必需的两个功能安全用MCU的其中之一。最后,通过搭载支持工业以太网通信和TSN的千兆以太网交换器,削减外置LSI。

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Number of Components Required for a Servo Motor
图1:伺服电机所需的部件数量

为了使用RZ/T2M顺利地进行伺服电机开发,瑞萨提供以下解决方案。采用适用于初期评估的评估板“Renesas Starter Kit+ for RZ/T2M”、组合了外设功能的驱动程序和OS的FSP(灵活配置软件包)、能直观操作的GUI(Graphical User Interface),使用可根据用户使用情况生成驱动软件的智能配置器,令开发变得更加轻松。此外,瑞萨还提供编码器接口协议的样本程序以及工业以太网通信的协议栈,减少协议移植所花费的开发工时。2022年,瑞萨将提供一系列功能安全解决方案,使用户取得功能安全认证所需的时间减至三分之一。这些功能安全解决方案有:实施RZ/T2M自我故障诊断的“经过认证的自检软件”、包括微控制器冗余配置所需的相互诊断以及通过多软件分离功能来取得SIL3认证的软件在内的“SIL3系统软件套件”等。此外还将RZ/T2M与瑞萨的各种设备进行适当组合,提供“用于工业电机控制的成功产品组合解决方案(Winning Combination solution)”,有助于减少选择外围部件时所需的工时。

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RZ/T2M Solution for Servo Motor System Development
图2:适用于伺服电机系统开发的RZ/T2M解决方案

详情请参阅RZ/T2MRenesas Starter Kit+ for RZ/T2M成功产品组合解决方案

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