瑞薩電子推出工業乙太網路用遠端I/O裝置參考設計解決方案
前言：
整合R-IN32M3工業網路裝置，可大幅縮短支援EtherCAT®之遠端I/O單元的開發上市速度
2014年8月13日--基於R-IN32M3系列工業乙太網路通訊系統單晶片(SoC)平台解決方案擴充計畫的第一步，先進半導體解決方案之頂尖供應商瑞薩電子(TSE：6723)宣佈推出全新遠端I/O參考設計方案，此方案為適用於開發遠端I/O裝置的完整軟硬體參考解決方案，通常用於I/O監控、通訊及工業程序控制。此全新解決方案支援EtherCAT®通訊協定，並已開始供貨。
此一全新的參考設計解決方案展現了瑞薩進一步推動裝置與開發環境供應的決心，以縮短系統設計師的開發期間，並提供實際的工業設備應用做為參考設計。瑞薩評估此全新解決方案可減少約60%所需的開發步驟，從開始進行產品開發到設計原型完成，此程序包含了硬體設計、軟體設計及取得認證(資料來源：瑞薩)。
在朝向智慧型工廠發展的過程中，有更多的I/O節點需要提升效能以及更具決定性的通訊能力。此套全新的工業乙太網路標準將使網路具備高速與即時的連線能力。但是，採用這些全新的工業乙太網路技術時，需要進行大量的開發與評估作業。這些作業包括硬體設計，其中包含相關的SoC選擇及電路與佈局設計、工業乙太網路通訊協定與應用程式處理的實作、功能與效能的評估，以及主控設備如PLC/PAC的連線測試(可程式邏輯控制/可程式自動化控制器)設備。上述作業所需的大量開發工作，將大幅增加新產品的研發時間與成本。
上述的遠端I/O試用套件解決方案將限量提供給符合資格的系統設計工程師(註1)做為參考設計，其中不僅包括實體的遠端I/O模組，還包括軟體、文件及電路圖。藉由提供上述已完成所有所需開發程序的市售解決方案，系統設計工程師將可大幅縮短從開發、評估到認證測試階段的時間，降低開發風險與成本。
瑞薩的目標不僅是透過與夥伴企業合作以加強對其他通訊標準協定(註2)的支援，並將持續擴充其應用導向解決方案的內容，進一步協助系統設計工程師以可靠、快速且即時的方式開發最終產品。
全新參考設計解決方案的主要功能：
(1) 大幅縮短開發時間
此全新參考設計解決方案以最佳化的系統組態進行開發，以協助設計師降低整體系統的物料清單(BOM)成本，消除對於安全標準的疑慮，免去工業乙太網路通訊通訊協定組織的認證程序。如此將可減少約60%從開始開發到認證程序的程序步驟(瑞薩評估)。
此全新參考設計解決方案以最佳化的系統組態進行開發，以協助設計師降低整體系統的物料清單(BOM)成本，消除對於安全標準的疑慮，免去工業乙太網路通訊通訊協定組織的認證程序。如此將可減少約60%從開始開發到認證程序的程序步驟(瑞薩評估)。
(2) 可有助於開發以相同硬體架構支援多種通訊協定之遠端I/O設備
由於此參考方案所採用的R-IN32M3系列SoC支援包括EtherCAT、CC-Link IE (註3)、Ethernet/IP及PROFINET等通訊協定，因此設計師將容易以相同的硬體架構開發支援多種通訊協定的遠端I/O產品。
由於此參考方案所採用的R-IN32M3系列SoC支援包括EtherCAT、CC-Link IE (註3)、Ethernet/IP及PROFINET等通訊協定，因此設計師將容易以相同的硬體架構開發支援多種通訊協定的遠端I/O產品。
另外，此參考方案所採用的電路設計已整合R-IN32M3系列裝置與乙太網路通訊PHY SoC所需的記憶體，可立即連接工業乙太通訊網路。如此將有助於以更低的成本開發更小尺寸的系統。
關於此遠端參考方案：
(1) 此遠端 I/O 參考方案提供以下軟、硬體項目：
• 遠端 I/O 模組
• 軟體
- 遠端 I/O 應用處理範例
- EtherCAT通訊處理範例
- 供EtherCAT通訊使用之ESI檔案
• 文件資料(application note)
• 參考電路設計圖 (OrCAD data, layout PDF)
(1) 此遠端 I/O 參考方案提供以下軟、硬體項目：
• 遠端 I/O 模組
• 軟體
- 遠端 I/O 應用處理範例
- EtherCAT通訊處理範例
- 供EtherCAT通訊使用之ESI檔案
• 文件資料(application note)
• 參考電路設計圖 (OrCAD data, layout PDF)
參考方案已建立電源系統與針對R-IN32M3規格最佳化的元件數值，以及同時考量帳戶安全標準與最佳化BOM成本的資訊。上述資訊無需修改即可使用於實際產品開發參考。
軟體部分不僅包括用於遠端I/O設備的資料處理，同時包括工業乙太網路通訊處理範例程式。因此可快速驗證乙太網路通訊功能。
(2)遠端 I/O模組硬體規格
• 24V數位輸出
- 採用NPN電晶體架構：16通道
- 額定輸出電壓：24[V]
- 額定輸出電流：0.1[A] / 每通道, 2[A] / 單一模組
• 24V數位輸入
- 採用NPN電晶體架構：16通道
- 額定輸入電壓：24 [V]
- 額定輸入電流：每個通道4[mA]以下
• 電源供應
- 額定電壓：24V
- 內部消耗電流：100 mA以下
• LED
- 狀態顯示LED：運作(綠), 錯誤(紅), 輸入/輸出(綠)
• 24V數位輸出
- 採用NPN電晶體架構：16通道
- 額定輸出電壓：24[V]
- 額定輸出電流：0.1[A] / 每通道, 2[A] / 單一模組
• 24V數位輸入
- 採用NPN電晶體架構：16通道
- 額定輸入電壓：24 [V]
- 額定輸入電流：每個通道4[mA]以下
• 電源供應
- 額定電壓：24V
- 內部消耗電流：100 mA以下
• LED
- 狀態顯示LED：運作(綠), 錯誤(紅), 輸入/輸出(綠)
(註1)
以暫時出借方式免費提供遠端I/O模組、軟體與電路圖資料。
以暫時出借方式免費提供遠端I/O模組、軟體與電路圖資料。
(註2)
瑞薩的EtherCAT通訊協定堆疊將於2014年9月開始供應。瑞薩計劃在其他通訊協定堆疊開發完成之後推出。(供貨情況依據地點而定，可能會有變動。)
瑞薩的EtherCAT通訊協定堆疊將於2014年9月開始供應。瑞薩計劃在其他通訊協定堆疊開發完成之後推出。(供貨情況依據地點而定，可能會有變動。)
(註3)
請採用R-IN32M3-CL版本來支援CC-Link IE協定。請注意，此參考方案內含R-IN32M3-EC產品（支援EtherCAT）。
請採用R-IN32M3-CL版本來支援CC-Link IE協定。請注意，此參考方案內含R-IN32M3-EC產品（支援EtherCAT）。
關於瑞薩電子
瑞薩電子株式會社(TSE:6723)為全球第一的微控制器供應商，同時也是SoC系統晶片與各式類比及電源裝置等先進半導體解決方案的領導品牌之一。經由NEC電子(TSE:6723)與瑞薩科技的業務整合，瑞薩電子自2010年4月1日起正式營運，業務範圍則涵蓋了各種應用裝置的研發、設計與生產。總部位於日本的瑞薩電子，子公司遍及全球20個國家，如欲了解更多資訊，請造訪www.tw.renesas.com。
