Architettura integrata per networking industriale e controllo assi

Renesas Electronics Corporation lancia l'RZ/T2N, un microprocessore a 64 bit che combina su un unico chip il controllo motore ad alta precisione in tempo reale, il networking Ethernet industriale e l'elaborazione delle applicazioni. Questo consolidamento hardware semplifica la complessità del sistema per l'automazione di fabbrica, fungendo da controller di rete unificato e dispositivo periferico per controllori logici programmabili (PLC), servomotori multiasse e robot industriali.

Architettura del microprocessore ed esecuzione in tempo reale
Il microprocessore RZ/T2N integra due core Arm Cortex-A55 che operano fino a 1,2 GHz per l'elaborazione di applicazioni basate su Linux, affiancati da due core Cortex-R52 che operano fino a 800 MHz per l'esecuzione di attività in tempo reale. Per supportare operazioni deterministiche, ogni core Cortex-R52 è dotato di 576 KB di Tightly Coupled Memory (TCM). Questa architettura utilizza l'Error Correction Code (ECC) attraverso la TCM, la cache della CPU, la SRAM integrata e la memoria DDR per ridurre al minimo le variazioni nei tempi di esecuzione. Il sistema supporta inoltre memorie LPDDR4-1600 a 16 bit con crittografia e decrittografia al volo per proteggere l'elaborazione dei dati.

Controllo motore multiasse per la robotica industriale
Consolidando funzioni in precedenza distribuite su più chip, il microprocessore supporta il controllo motore su un singolo chip per un massimo di quattro assi, rendendolo adatto all'azionamento di sistemi robotici complessi come i robot SCARA e delta. L'hardware incorpora interfacce encoder a doppio canale per asse per misurare parametri che includono gli angoli di rotazione del motore. Il processore supporta nativamente i principali protocolli di feedback, tra cui Tamagawa T-Format, HIPERFACE DSL, A-Format, EnDat 2.2 e 3, nonché BiSS C e BiSS Line.

Ethernet industriale e ridondanza di rete
L'RZ/T2N elimina la necessità di circuiti integrati di comunicazione esterni integrando tre Gigabit Ethernet MAC (GMAC), uno switch Ethernet e un EtherCAT SubDevice Controller (ESC) dedicato. Il chip supporta una gamma di protocolli Ethernet industriali, tra cui EtherCAT, PROFINET RT/IRT ed EtherNet/IP, oltre alla tecnologia Time-Sensitive Networking (TSN) per la comunicazione industriale sincronizzata. Per mantenere la continuità operativa in ambienti automatizzati, il dispositivo utilizza protocolli di ridondanza come High-Availability Seamless Redundancy (HSR), Parallel Redundancy Protocol (PRP) e Frame Replication and Elimination for Reliability (FRER). La sicurezza di rete è mantenuta tramite la tecnologia Arm TrustZone, secure boot, aggiornamenti software sicuri e una libreria crittografica dedicata.




Consolidamento hardware e tempistiche di implementazione
Secondo Hari Pendurty, Vice President della divisione EP Edge AI and Application Processors presso Renesas, la combinazione di queste funzioni essenziali su un unico chip consente agli ingegneri hardware di bilanciare i requisiti di alte prestazioni con rigorosi vincoli di dimensioni e costi nell'automazione industriale di prossima generazione.

L'RZ/T2N sarà presentato durante electronica 2026, in programma dal 10 al 13 novembre a Monaco di Baviera, in Germania, nel padiglione C5, stand 479. Renesas fornisce un Flexible Software Package (FSP) ed esempi di programmi verificati per il controllo motore multiasse, con soluzioni software certificate per la sicurezza funzionale previste per la seconda metà del 2027.

Contesto aggiuntivo
Questa sezione dettaglia le specifiche tecniche e l'analisi comparativa della concorrenza non incluse nel comunicato stampa originale.

Nel mercato dei microprocessori industriali, l'RZ/T2N compete direttamente con piattaforme multi-core progettate per l'edge automation, come la serie Texas Instruments Sitara AM64x e l'NXP i.MX 8M Plus. Il TI AM6442 utilizza core Arm Cortex-A53 e core Cortex-R5F meno recenti per l'elaborazione in tempo reale, affidandosi alla sua Programmable Real-time Unit (PRU-ICSSG) per l'elaborazione Ethernet industriale. L'NXP i.MX 8M Plus utilizza core Cortex-A53 affiancati da un singolo core Cortex-M7 per le attività in tempo reale.

Implementando le più recenti architetture Armv8 (Cortex-A55 e Cortex-R52), l'RZ/T2N di Renesas offre un set di istruzioni aggiornato e funzionalità di virtualizzazione basate su hardware, progettate per un rigoroso controllo deterministico. Inoltre, mentre i processori concorrenti richiedono spesso componenti FPGA o CPLD separati per gestire il feedback degli encoder multiasse, l'RZ/T2N integra nativamente interfacce per encoder a 4 assi insieme al suo EtherCAT ESC. Questa integrazione produce una riduzione misurabile dell'ingombro del circuito stampato (PCB) e dei costi della distinta base (BOM) per i servoazionamenti compatti e i controller robotici.

Edito da Aishwarya Mambet, redattrice di Induportals, con il supporto dell’IA.

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