方案简介

随着国内工业机器人，高精密设备，智能制造等行业的高速发展，各厂商对于支持EtherCAT总线技术，多轴控制的高性能伺服的需求越来越多。中电港联合瑞萨电子及莱迪思半导体推出高性能的EtherCAT伺服驱动解决方案。该方案采用Renesas MPU + Lattice FPGA双芯片架构，支持EtherCAT总线技术，支持多轴应用。

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方案主芯片

  • Renesas RZ/T1系列
  • Lattice ECP5 FPGA 系列
  • 控制部件种类
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高性能CPU (ARM Cortex-R4F)

工作频率： 300MHz / 450MHz / 600MHz

高速实时响应

单/双精度FPU

片上存储器 ：

紧密耦合内存（512KB + 32KB）带ECC校验

片上扩展RAM 1MB带ECC校验（可选）

特点：

  • EtherCAT从站控制器（可选）
  • PWM定时器：MTU3a，GPT
  • 编码器接口（EnDat2.2、BiSS-C、A-Format、Tamagawa、 HIPERFACE DSL）（可选）
  • 高速USB
  • 安全启动（可选）
  • 安全特性：
  • 所有RAM支持ECC 校验
  • CRC（32位）校验
  • 独立的看门狗计时器WDT,带专用晶振，可独立工作
  • ⊿Σ接口
  • 带Switch的100Mbps EtherMAC
  • 供电电压：1.2V，3.3V
  • 封装：FBGA 320管脚（17mmx17mm，0.8mm间距）

RZ/T1+Lattice FPGA 的系统架构优势

高性能EtherCAT 伺服解决方案系统框图

采用FPGA硬件电流环以及EtherCAT总线架构的多轴伺服系统，实现真正意义上的多轴实时同步。

Q&A

  • RZ/T1系列的CPU是什么核？性能如何？

    RZ/T1采用ARM Cortex-R4F内核，频率为300/450/600MHz，支持单双精度FPU;内置EtherCAT从站控制器，支持EtherCAT通信;以太网控制器。

  • 方案最多支持几轴的驱动？

    目前提供的DEMO方案可演示二轴的驱动，如果选择容量更大的FPGA，可以支持4到6轴。

  • RZT1系列SoC支持的开发环境是怎样的？

    RZT1系列SoC可以使用的开发环境包括DS-5、IAR和E2studio。

  • 这是主站方案还是从站方案？

    从站的伺服方案。

  • 硬件电流环的性能怎样，电流环带宽多少？

    电流环计算时间1微秒，Demo实测电流环阶跃响应时间为500us-1ms，电流环带宽取决电机的性能以及整体系统的设计。

  • 你们做这个方案，是作为一个演示方案？推广器件？

    主要解决了客户使用FPGA做硬件电流环，以及EtherCAT方面，降低了入门的门槛。

  • 用FPGA的优势在哪里？

    可以实现更快的电流环，以及多轴控制。

  • 伺服驱动方案具体怎么样选型，型号之间的差异是什么？

    RZ/T1系列可以根据不同的功能进行选择不同的型号，比如是否支持EtherCAT，是否支持编码器接口。更多信息请咨询联系。

  • 你好，问一下关于进行FPGA高性能高速控制方面，有什么具体的应用方面？

    具体应用是多轴机器人。

  • 电流环的控制频率是多少？

    目前是20KHz。

  • 方案选用Lattice的FPGA有多少的逻辑单元？

    ECP5系列有多个型号选择，可以根据方案功能，选择25-85K LUT逻辑资源不等

  • 方案有开发板吗？

    有开发板，如需购买请咨询联系。

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伺服器相关业务及问题，请咨询 王炳兴

bingxing.wang@cecport.com