本刊記者 薛士然

工業(yè)通信是工業(yè)4.0的核心，也是自動(dòng)化系統(tǒng)的核心，工業(yè)通信簡(jiǎn)單可以分為4個(gè)層面：自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)部的橫向通信、與下層現(xiàn)場(chǎng)傳感和數(shù)據(jù)采集層及上層企業(yè)管理系統(tǒng)的縱向通信、基于開放標(biāo)準(zhǔn)和統(tǒng)一協(xié)議的通信網(wǎng)絡(luò)，以及移動(dòng)技術(shù)和虛擬化。工業(yè)有線通信、短距離無線通信、射頻識(shí)別、遠(yuǎn)程無線通信是工業(yè)應(yīng)用往往會(huì)同時(shí)采用的通信手段，而這幾種通信方式又有很多不同的標(biāo)準(zhǔn)，其中的復(fù)雜性可見一斑。

TI全新SoC降低多協(xié)議工業(yè)以太網(wǎng)通信成本

本刊記者 薛士然

工業(yè)通信是工業(yè)4.0的核心，也是自動(dòng)化系統(tǒng)的核心，工業(yè)通信簡(jiǎn)單可以分為4個(gè)層面：自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)部的橫向通信、與下層現(xiàn)場(chǎng)傳感和數(shù)據(jù)采集層及上層企業(yè)管理系統(tǒng)的縱向通信、基于開放標(biāo)準(zhǔn)和統(tǒng)一協(xié)議的通信網(wǎng)絡(luò)，以及移動(dòng)技術(shù)和虛擬化。工業(yè)有線通信、短距離無線通信、射頻識(shí)別、遠(yuǎn)程無線通信是工業(yè)應(yīng)用往往會(huì)同時(shí)采用的通信手段，而這幾種通信方式又有很多不同的標(biāo)準(zhǔn)，其中的復(fù)雜性可見一斑。

面對(duì)如此多的通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，工程師有時(shí)會(huì)無所適從，現(xiàn)在TI有即用型解決方案了！TI面向工業(yè)應(yīng)用的Sitara處理器推出了全新的AMIC SoC系列。AMIC110 SoC是一種多協(xié)議工業(yè)通信處理器，可以提供支持十多種工業(yè)以太網(wǎng)和現(xiàn)場(chǎng)總線通信標(biāo)準(zhǔn)的即用型解決方案。

支持10+種通信協(xié)議

據(jù)TI處理器營(yíng)銷總監(jiān)Adrian Valenzuela介紹，TI推出AMIC SoC系列，正是為了滿足工業(yè)4.0時(shí)代的需求。在工業(yè)4.0時(shí)代，工業(yè)信息管理系統(tǒng)越來越強(qiáng)大，智能網(wǎng)絡(luò)和智能工廠會(huì)不斷涌現(xiàn)，許多設(shè)備之間需要進(jìn)行通信，而這些設(shè)備之間的通信協(xié)議卻往往并不相同。原來的解決方案采用只支持一個(gè)單一工業(yè)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的專用集成電路(ASIC)，成本很高。而AMIC110 SoC可編程實(shí)時(shí)單元(PRU-ICSS)支持多種不同的協(xié)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(fā)的通信協(xié)議未來也將加入進(jìn)來。

顯然，這是一款能滿足所有客戶工業(yè)通信需求的SoC，因?yàn)樗钛a(bǔ)了不同協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)之間的鴻溝！

降低設(shè)計(jì)成本達(dá)40%

AMIC110 SoC包括一個(gè)ARM Cortex-A8內(nèi)核、一個(gè)PRU-ICSS工業(yè)通信子系統(tǒng)、EDMA、JTAG/ETB、8個(gè)定時(shí)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(gè)或者多個(gè)ASIC/FPGA的設(shè)計(jì)，現(xiàn)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(duì)于低端傳感器和I/O設(shè)備，AMIC110可以單獨(dú)使用，比如傳感器&現(xiàn)場(chǎng)變送器、工業(yè)攝像頭等。如果用于資源要求多的應(yīng)用，比如工業(yè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、工業(yè)伺服驅(qū)動(dòng)器、工業(yè)機(jī)器人等，AMIC110也可以與C2000或者AM335x配合使用。

滿足工業(yè)應(yīng)用的安全要求

工業(yè)4.0時(shí)代，不同企業(yè)會(huì)有不同的詮釋，而互聯(lián)是根本。當(dāng)然，安全性是工業(yè)通信以及整個(gè)工業(yè)4.0不能忽略的問題，并且工業(yè)應(yīng)用對(duì)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(qiáng)調(diào)，AMIC110內(nèi)有3～4層的加密引擎，不僅可以滿足工業(yè)應(yīng)用的安全要求，而且還能夠支持汽車級(jí)應(yīng)用。

利用AMIC110可以進(jìn)行快速設(shè)計(jì)

AMIC110 SoC具有靈活的外設(shè)、工業(yè)溫度范圍和統(tǒng)一的軟件支持，可以運(yùn)行在Linux、RT Linux和TI RTOS三個(gè)系統(tǒng)上。借助C2000 MCU LaunchPad開發(fā)套件和AMIC110工業(yè)通信引擎(ICE)開發(fā)板，工程師可創(chuàng)建高度集成和可擴(kuò)展的工業(yè)4.0解決方案，并通過下載EtherCAT從站和多協(xié)議工業(yè)以太網(wǎng)參考設(shè)計(jì)，使用AMIC110 SoC快速進(jìn)行設(shè)計(jì)。

Adrian表示，AMIC110支持使用相同硬件的多協(xié)議，為設(shè)計(jì)帶來更多的可能性，這種可編程解決方案也會(huì)越來越受客戶歡迎。

工廠自動(dòng)化應(yīng)用中，如果使用了AMIC110，那么連接的驅(qū)動(dòng)器通過支持諸如EtherCAT、Profinet等協(xié)議，就可以使傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)器連接到工業(yè)以太網(wǎng)；工廠中的控制器、傳感器以及I/O驅(qū)動(dòng)設(shè)備，可以擴(kuò)展到整個(gè)工廠的工業(yè)以太網(wǎng)；在電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施中，可以支持以太網(wǎng)冗余協(xié)議，如HSR和PRP等，用來保護(hù)繼電器和電網(wǎng)自動(dòng)化。