TI全新SoC降低多協議工業以太網通信成本

本刊記者 薛士然

工業通信是工業4.0的核心，也是自動化系統的核心，工業通信簡單可以分為4個層面：自動化系統內部的橫向通信、與下層現場傳感和數據采集層及上層企業管理系統的縱向通信、基于開放標準和統一協議的通信網絡，以及移動技術和虛擬化。工業有線通信、短距離無線通信、射頻識別、遠程無線通信是工業應用往往會同時采用的通信手段，而這幾種通信方式又有很多不同的標準，其中的復雜性可見一斑。

TI全新SoC降低多協議工業以太網通信成本

本刊記者 薛士然

工業通信是工業4.0的核心，也是自動化系統的核心，工業通信簡單可以分為4個層面：自動化系統內部的橫向通信、與下層現場傳感和數據采集層及上層企業管理系統的縱向通信、基于開放標準和統一協議的通信網絡，以及移動技術和虛擬化。工業有線通信、短距離無線通信、射頻識別、遠程無線通信是工業應用往往會同時采用的通信手段，而這幾種通信方式又有很多不同的標準，其中的復雜性可見一斑。

面對如此多的通信協議標準，工程師有時會無所適從，現在TI有即用型解決方案了！TI面向工業應用的Sitara處理器推出了全新的AMIC SoC系列。AMIC110 SoC是一種多協議工業通信處理器，可以提供支持十多種工業以太網和現場總線通信標準的即用型解決方案。

支持10+種通信協議

據TI處理器營銷總監Adrian Valenzuela介紹，TI推出AMIC SoC系列，正是為了滿足工業4.0時代的需求。在工業4.0時代，工業信息管理系統越來越強大，智能網絡和智能工廠會不斷涌現，許多設備之間需要進行通信，而這些設備之間的通信協議卻往往并不相同。原來的解決方案采用只支持一個單一工業以太網標準的專用集成電路(ASIC)，成本很高。而AMIC110 SoC可編程實時單元(PRU-ICSS)支持多種不同的協議，包括EtherCAT、Profinet、Ethernet/IP、PROFIBUS主站和從站、HSR、PRP、POWERLINK、SERCOS III、CANopen等，而且正在開發的通信協議未來也將加入進來。

顯然，這是一款能滿足所有客戶工業通信需求的SoC，因為它填補了不同協議標準之間的鴻溝！

降低設計成本達40%

AMIC110 SoC包括一個ARM Cortex-A8內核、一個PRU-ICSS工業通信子系統、EDMA、JTAG/ETB、8個定時器、WDT、RTC、12位ADC，以及一些I/O接口(SPI、I2C、GPIO、UART等)。原來需要MCU(或MPU)+一個或者多個ASIC/FPGA的設計，現在只需一顆AMIC110就能搞定！Adrian表示，一顆AMIC110能夠代替原來的兩顆芯片，成本可以降低40%。

對于低端傳感器和I/O設備，AMIC110可以單獨使用，比如傳感器&現場變送器、工業攝像頭等。如果用于資源要求多的應用，比如工業電機驅動器、工業伺服驅動器、工業機器人等，AMIC110也可以與C2000或者AM335x配合使用。

滿足工業應用的安全要求

工業4.0時代，不同企業會有不同的詮釋，而互聯是根本。當然，安全性是工業通信以及整個工業4.0不能忽略的問題，并且工業應用對于安全性的要求非常高，其包含了功能安全與信息安全兩方面。Adrian強調，AMIC110內有3～4層的加密引擎，不僅可以滿足工業應用的安全要求，而且還能夠支持汽車級應用。

利用AMIC110可以進行快速設計

AMIC110 SoC具有靈活的外設、工業溫度范圍和統一的軟件支持，可以運行在Linux、RT Linux和TI RTOS三個系統上。借助C2000 MCU LaunchPad開發套件和AMIC110工業通信引擎(ICE)開發板，工程師可創建高度集成和可擴展的工業4.0解決方案，并通過下載EtherCAT從站和多協議工業以太網參考設計，使用AMIC110 SoC快速進行設計。

Adrian表示，AMIC110支持使用相同硬件的多協議，為設計帶來更多的可能性，這種可編程解決方案也會越來越受客戶歡迎。

工廠自動化應用中，如果使用了AMIC110，那么連接的驅動器通過支持諸如EtherCAT、Profinet等協議，就可以使傳統驅動器連接到工業以太網；工廠中的控制器、傳感器以及I/O驅動設備，可以擴展到整個工廠的工業以太網；在電網基礎設施中，可以支持以太網冗余協議，如HSR和PRP等，用來保護繼電器和電網自動化。