支持高速高精度控制和EtherCAT通信的RZ/T2L MPU

在制造業中，人們試圖通過“連接”來提高生產率。近年來，旨在通過整合生產管理（IT）與生產現場（OT）進一步提升生產率的Industry 4.0，便是IIoT進程中的一例。在這種趨勢下，連接制造設備的網絡正在從傳統的現場總線快速過渡到以太網，以實現更快的通信速度。

清水 寛樹

面向工業設備的以太網有幾種通信協議標準，比如PROFINET和EtherNet/IP等。不過，近年來發展特別迅速的是EtherCAT。如下圖所示，它的市場份額在過去兩年增長了7%。

圖1：按工業以太網協議劃分的份額

EtherCAT市場份額增加的原因是其應用于制造設備以外的廣泛領域，如樓宇自動化設備、醫療設備和風力發電等發電設備。這樣，應用于不斷擴大與成熟的領域和標準中的設備，需要大幅度擴展各種產品陣容，包括從高性能產品到更為小型且物美價廉的產品。為此，瑞薩電子提供能供開發各種產品的MPU產品陣容，并為用戶提供相應的開發環境。

其中，為了應對EtherCAT需求，我們增加了兼容EtherCAT通信的MPU“RZ/T2L”產品陣容，可實現高速、高精度實時控制。

性能介紹

RZ/T2L繼承了高端產品RZ/T2M和工業以太網通信產品RZ/N2L的硬件架構，聚焦于上述快速增長的EtherCAT通信市場。它采用了與RZ/T2M一樣的主CPU，搭載了工作頻率高達800MHz的Arm? Cortex?-R52。此外，它的外設功能也與RZ/T2M保持一致，可實現高速、高精度的實時控制。還有，它的工業通信部分著眼于EtherCAT，配備經過市場驗證的Beckhoff公司的EtherCAT從站控制器。

通過板載功能優化，它能同時實現交流伺服電機所需的高速處理和確保高實時性能的EtherCAT通信。并且，它的面積比RZ/T2M整整減少了50%，有助于小型化產品的開發。

圖2：RZ/T2L概要框圖

此外，它最多可以使用3個EtherCAT端口，支持EtherCAT分支從站。這樣可提高分支布線的可用性和靈活性，適用于需要減少網絡布線的設備開發。

圖3：應用EtherCAT 3端口的分支從站效果

還有，面向RZ/T2L的軟件開發環境也與RZ/T2M、RZ/N2L和其他MPU/MCU一樣，提供靈活配置軟件包（FSP），有利于沿用軟件資產。即使在每種產品機型更換MPU和MCU的情況下，也無需從頭開始設計軟件，可以大大縮短軟件的開發周期。

圖4：RZ/T2L FSP配置圖

伴隨該產品的發布、產品陣容從高精度控制/支持多協議的RZ/T2M擴展到小型/兼容EtherCAT的RZ/T2L，以及通信用RZ/N2L。由于能夠擴展性地應用軟件資產和開發環境，因此有助于加速設備開發以滿足各種市場需求。

圖5：支持用戶可擴展的產品開發