NETX單芯片解決方案結合實時以太網和運動控制
http://m.moduwu.com 2022-10-25 11:36 來源：赫優訊自動化系統有限公司
德國赫優訊以一種單芯片解決方案進入運動控制市場領域，該方案允許在電機控制應用中輕松部署流行的實時以太網。該解決方案被命名為netMOTION，基于netX 90片上系統（SoC），它將兩個Arm® Cortex®-M4微控制器結合在一個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，網絡、電機驅動器相互融合。
netMOTION有效地將實時以太網轉變為運動控制解決方案，它被認為是全球市場上具有與實時以太網通訊集成的運動控制功能的微控制器，涵蓋了多種網絡協議標準的廣度和深度。通過赫優訊在實時通訊方面的專業知識與芯片的應用能力相結合，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計推向市場。netMOTION支持節能概念，可為基于FOC的電機控制提供確定性、低延遲、網絡同步的解決方案。它適用于三相PMSM（永磁）和BLDC（無刷直流）電機的霍爾、編碼器或旋轉變壓器位置反饋。netMOTION的目標應用是需要集中運動控制的系統或機器，例如泵、風扇、壓縮機、閥島、小型執行器和編碼器，以及具有網絡接口的伺服電機。在網絡方面，赫優訊的通訊固件產品已做好準備，支持EtherNet/IP的CIP Sync、EtherCAT、CANOpen 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處理器內核，一個專用于網絡通訊，另一個用于應用程序。這兩個部分是隔離的，因此網絡上的攻擊無法到達應用程序。網絡協議由可加載固件定義，支持19種不同的協議，意味著一種產品設計可以滿足多種市場和行業需求。嵌入式安全功能包括安全啟動、安全更新和安全通訊。基于(D)TLS 的通訊協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，左側是實時通訊（也集成了PHY），右側是用于各種運動控制應用的一系列軟件定義接口。
netX SoC設計部門經理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方法，netX生態系統在不斷擴大，由于使用的是基于Cortex®-M4的微控制器架構，客戶也能從成熟的Arm®生態系統中受益。”
赫優訊提供的netMOTION開發套件包括一個軟件開發板和參考代碼，用于快速設計一個速度控制的閉環應用，通過實時以太網同步。該開發工具包使用netX Studio包，這是一個基于Eclipse的IDE，用于調試。捆綁了一個電機控制示例，用于實現具有位置反饋的FOC算法，用于三相PMSM和循環交換。包含一個配置和數學庫，涵蓋MADC、MPWM、電流偏移測量、開環電壓/電流控制、帶霍爾的FOC、旋轉變壓器和編碼器、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生重大影響，netX 90的多協議優勢尤為重要，因為這意味著一種產品設計可以服務于許多不同的市場部門和地區。但是，我們的netX 90也可以用作協處理器，與客戶特定的處理器解決方案結合使用，以覆蓋更廣闊的市場。”
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