基於Infineon XMC4800 EtherCAT Slave Digital I/O模組之工業自動化通訊控制方案

  1. EtherCAT為目前最快速之工業網絡技術,優點為國際標準安全協議、高效率低成本、精確同步、靈活拓樸結構、冗餘回復功能。
  2. 因應工業4.0智慧製造智慧工廠等工業自動化市場需求的增加,Infineon MCU XMC4800集成提供EtherCAT Slave工業乙太網路控制技術,實現工業自動化控制、智慧生產製造機器人、遠端總線監控等應用。
  3. Infineon XMC4800/XMC4300為EtherCAT協會會員產品,客戶可基於XMC4800開發EtherCAT slave遠端AIO/DIO模組、EtherCAT P電源、EtherCAT slave馬達運動控制器、機械手臂……等工控產品。
  4. 展示板XMC4800集成MCU和EtherCAT slave ASIC,應用於EtherCAT Slave產品。
  5. EtherCAT Master PC使用開源工具TwinCAT3監控Slave。
  6. 8通道ISOFACE數位輸入接口可監視8個設備節點,8通道ISOFACE數位輸出接口可控制8個設備節點,目前廣泛應用於工廠自動化和樓宇自動化產品。

►場景應用圖

►產品實體圖

►展示板照片

►方案方塊圖

►定義EtherCAT節點位址和規格

►SSC Tool產生slave stack代碼

►DAVE4撰寫MCU和EtherCAT從站程式

►TwinCAT3控制EtherCAT遠端設備節點

►TwinCAT3監測EtherCAT遠端設備節點

►核心技術優勢

一、芯片優勢: 1. XMC4800 MCU based on ARM Cortex-M4 at 144 MHz, 2 MB flash and 352 KB SRAM. 2. XMC4800 integrated Beckhoff ET1100 EtherCAT ASIC, interface capable of 100 Mbit/s transfer rates with 2 MII ports. 3. 通訊單元:Ethernet, USB, CAN bus, UART, SPI, IIC, IIS, external memory, SD/MMC card. 4. 外設單元:ADC 12-bit, DAC 12-bit, POSIF and DSD for motor control. 5. PWM CCU4/CCU8 support capture, compare, timer, counter, mosfet dead time. 二、EtherCAT slave demo: 1. 軟體工具說明: (1) XMC_ESC excel:定義 Isoface 8ch DI/8ch DO位址和輸出輸入格式。 (2) Beckhoff Slave Stack Code Tool:簡稱SSC Tool為代碼產生器,產生EtherCAT SSC code and ESI file. (3) DAVE4:Infineon XMC IDE. (4) TwinCAT2/TwinCAT3:EtherCAT master monitor. 2. XMC_ESC 定義 EtherCAT slave設備位址和輸出輸入格式。 3. SSC tool代碼產生器,產生SSC code, ESI file和ETG產品資訊。 4. XMC_ESC.c 撰寫展示板對應位址和通道之程式。 5. DAVE4撰寫XMC4800 and EtherCAT slave 應用層,打通EtherCAT slave控制。 6. TwinCAT3為EtherCAT monitor,模擬控制工廠遠端設備節點。

►方案規格

1. Infineon XMC4800集成支持工業乙太網路從站自動化控制應用。 2. EtherCAT slave controller support 1 MII port input, 1MII port output. 3. 24V 8通道數位輸入模組,具備電源隔離與故障保護,可監控工廠設備輸入訊號。 4. 24V 8通道數位輸出模組,具備電源隔離與故障保護,可遠端控制工廠設備輸出訊號。 5. OPTIGA Trust E 適用於工業自動化系統,增強系統安全性。 6. 展示板通訊接口,整合工業遠端控制:EtherCAT slave, Ethernet, CAN bus, micro USB, external SDRAM, external FRAM. 7. IDE DAVE4 example code for basic EtherCAT physical layer evaluation. 8. Beckhoff slave stack code tool for EtherCAT software support. 9. Third-party driver tools for full EtherCAT application and charge support. 10. TwinCAT 3 support EtherCAT master.

技術文檔

類型標題檔案
硬件Datasheet
硬件Schematics