成本优化的工业以太网通信就要这么做？| 智慧产品圈

智慧产品圈 · 公众号 · · 2017-06-19 07:01

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在工业4.0、中国制造2025的“指挥棒”下，智能制造不断发酵。作为工厂自动化的一个重要组成部分，工业以太网亦大行其道，以成就高度集成和可扩展的工业4.0就绪解决方案。各国也出台了许多协议标准，主流的工业以太网协议包括Ethernet/IP、Profinet、Powerlink、EtherCAT、Sercos III等，以及CANopen等。问题来了，如何开发可用于多个不同通信网络的解决方案？

传统MCU+ASIC方案要“进化”

工业自动化系统涉及两大层面，第一层是操作者界面，主要是工业PC/人机交互层面。第一层是控制级，包括 主控制点如数控机床、PLC、马达控制等，从控制点如传感器、工业电机驱动器、工业机器人或摄像头等 ，从控制点除工业机器人外均需要支持以太网通信。

而对于主流工业以太网协议而言，基于技术、实时性、标准化状态及市场方面的战略考量， 大约四分之三的工业以太网使用Ethernet/IP、Profinet或Modbus/TCP，其次为Powerlink和EtherCAT，这两个系统特别适合硬实时性要求。 而Modbus/TCP则是其用户组织ODVA已表明它将被集成到EtherNet/IP网络中。而对于Sercos III，尽管它的市场份额比较小，但是它在高速运动控制领域扮演着非常重要的角色。

随着工业自动化的“升级”， 如何在原有的工业系统快速添加以太网通信，使其能顺利“连接”，同时兼容低成本和灵活性成为重要考量。

德州仪器（TI）处理器营销总监 Adrian Valenzuela提及，在工业以太网通信上，以往架构是MCU+ASIC，比如要支持EtherCAT，一般会采用专门的ASIC；而要实现Profibus、Profinet等，也需要再添加专用的ASIC。这样不仅会增加系统成本，而且灵活性也大打折扣。

要让工业4.0“芝麻开门”，低成本的可编程方案才能释放“魔力”。为应对这一需求，TI最新开发了多协议工业通信处理器AMIC110 SoC，基于Sitara处理器平台， 集成了 ARM Cortex-A8和PRU-ICSS（基于PRU的工业通信子系统)， 具有灵活的外设、工业温度范围和统一的软件支持。与只支持单一工业以太网标准的ASIC不同的是， 通过PRU-ICSS，AMIC110 SoC可针对不同协议进行再编程，从而可轻松支持10多个工业以太网标准。