单个芯片实现运动控制和实时工业通讯

单个芯片实现运动控制和实时工业通讯

（德国赫优讯自动化系统有限公司 供稿）

德国赫优讯宣布为其netX 90多协议网络芯片提供新的运动控制功能。netMOTION是一种固件配置的通讯解决方案，具有内置的电机控制功能，适用于联网工厂和过程控制系统、装配、包装、机器人等应用。借助netMOTION，开发人员可以在单芯片解决方案中获得实时以太网连接以及通用电机运动控制，从而简化了设计并降低了材料成本。 netMOTION在赫优讯的netX 90通讯SoC上运行，充当运动传感器和实时以太网网络之间的接口，提供可适应各种需求的解决方案。它与霍尔传感器、编码器及旋转变压器位置反馈配合使用，用于三相永磁同步电动机（PMSM）和无刷直流电动机（BLDC）。支持运动控制应用程序，并且可以开发其他通用应用程序，netMOTION开发套件将于2021年第一季度发布。

电机在工厂自动化和工业应用中执行基本任务，但是，用于运动和电机控制系统的典型芯片解决方案通常缺乏实时以太网连接，从而导致PCB级别的两芯片解决方案和更高的物料清单（BOM）成本。对于具有网络功能的现场应用程序，嵌入式系统设计人员经常面临投资哪种通讯协议的问题：一种仅具有单个网络协议功能，或者一种具有可为不同市场领域和地区提供服务的多协议功能。

使用赫优讯的netX 90片上系统（SoC）作为“引擎”，netMOTION可以全面应对这些挑战。借助netMOTION，赫优讯通过固件配置的解决方案，支持多种实时网络协议的长期策略已扩展到运动控制领域，该方法针对多种市场环境的单个PCB设计。选择的固件确定支持哪些网络协议、电机、位置反馈和应用程序配置文件。 netMOTION带有一个通用控制应用程序，可帮助开发人员进行首次设计。

netMOTION支持基于场定向控制（FOC）的电机控制系统设计，包括确定性、低延迟和网络同步控制。它可与各种运动传感器配合使用，包括用于三相PMSM和BLDC电机的霍尔传感器、编码器或旋转变压器位置反馈。

netX 90 SoC包含以下内容：

通讯段：具有两个通讯（xC）通道的CPU，包含交换机功能与IEEE 1588功能，支持主流的工业通讯协议（包括PROFINET、EtherNet/IP和EtherCAT）。双CPU将应用程序与网络隔离，以提高安全性。

应用领域：第二个具有DSP和FPU支持的CPU，以及用于运动和电机控制的一组片上外设：MPWM、MADC、MENC、EnDat 2.2和BiSS，还支持带有定时器的增强型GPIO。

共享功能：服务于两个细分市场，包括集成防火墙等等。

使用内部DPM（iDPM）与协议栈接口进行数据交换，消除了单周期CPU访问的时间延迟。这种虚拟DPM包括高达32 KB的SRAM，带有握手单元寄存器和IRQ支持，包括由xC触发单元生成的硬件辅助网络同步。硬件辅助同步的精确使用取决于实时通讯协议支持的功能集，以及与PLC进行网络连接的基础设备配置。

内置的运动和电机控制应用使FOC具有位置反馈，可以驱动一台三相PMSM或BLDC电机。 netX 90的主机接口具有相同的双端口存储机制和布局，提供可扩展的应用程序设计，从而为协处理芯片方案或单芯片方案提供通用的标准网络接口。