随着工业自动化系统的日益复杂化,工业自动化、物联网以及智能家居等领域对设备之间的高效通信与协同控制,实现数据的高速、稳定传输与交互,已经成为提升生产效率和系统可靠性的关键。嵌入式工业现场总线是一种高速、低成本的内部总线技术。它主要用于PLCIO模块、机器人手臂等应用场景,能够提供高效的数据传输和灵活的配置选项。
中科亿海微电子科技(苏州)有限公司(以下简称“中科亿海微”)推出的嵌入式工业现场总线通信控制解决方案,使用中科亿海微EQ6HL130型FPGA+国产DSP核心板与底板架构。FPGA内部调用嵌入式工业现场总线 IP核进行设计。FPGA部分实现电流环和速度环,DSP实现位置环控制,DSP软件设计采用合作开发方式。板卡设计24位高精度AD采集和18位高精度DA输出功能。板卡输入电源最高32V,输入母线电压最大可达100V。
嵌入式工业现场总线通信控制板卡如下图所示。
图 嵌入式工业现场总线通信控制板卡正面
图 嵌入式工业现场总线通信控制板卡反面
本方案的对外功能模块如下图所示。
图 嵌入式工业现场总线通信控制板对外接口图
FPGA+DSP核心板如下图所示。
图 核心板实物图
FPGA+DSP核心板尺寸为55mm × 55mm,PCB是1.6mm厚的8层板。本核心板尺寸小、对外IO丰富、焊接可靠,二次开发简单。
方案特点
● 高速传输:嵌入式工业现场总线的传输速率可以达到100Mbps,适合需要高速数据传输的应用场景;
● 低延迟:在16个从站的情况下,每个从站的循环时间低于125微秒,同步误差小于2.5微秒,适合对实时性要求较高的系统;
● 灵活的从站配置:用户可以灵活配置从站数量,支持定长和变长传输,适应不同的系统需求;
● 支持菊花链拓扑结构:嵌入式工业现场总线支持菊花链拓扑结构,便于在复杂系统中实现高效的数据传输和管理。
嵌入式工业现场总线通信控制解决方案应用广泛,在工业控制、伺服控制、自动喷漆、光伏逆变器、变流器等领域具有广阔的应用场景。
关于中科亿海微
中科亿海微电子科技(苏州)有限公司,是“可编程芯片与智能微系统”技术领域的高新技术企业,于2017年1月在苏州发起成立。公司以“可编程逻辑IP核与EDA工具”为技术特色,以FPGA、自适应SoC、可重构计算系统等产品设计与服务为主营业务,是苏州市姑苏领军企业、江苏省潜在独角兽企业、国家专精特新“小巨人”企业、国家高新技术企业。
公司坚持全正向设计技术路线,自主研制具有高可靠性的嵌入式可编程电路IP核、可编程逻辑芯片、EDA软件与可重构系统,提供具有高性能和自适应计算的行业解决方案和集成电路设计服务,满足智能制造、现代通信、能源电力、轨道交通、汽车电子、广电传媒、数据中心、金融科技、电子政务、医疗器械、测试测量等业务领域的应用需要。(咸宁新闻网)
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