首页 > 案例 > 中电港联合瑞萨电子及莱迪思半导体推出高性能EtherCAT伺服驱动解决方案


高性能EtherCAT伺服解决方案详细功能


此方案采用Renesas MPU+Lattice FPGA双芯片架构,支持EtherCAT总线技术和多轴应用,具有以下三大优势。


优势一:FPGA控制电流环,高性能,高精度    


在传统方案中,由于位置环和速度控制环的算法复杂,计算缓慢且电流环控制需要实时快速更新,很难在单个处理器芯片里兼顾这两类不同的算法。而Renesas MPU+Lattice FPGA采用的双芯片架构,能将电流环控制放在FPGA里进行硬件加速,大幅降低延时,让电流环更快速,提高精确度。不仅如此, FPGA还可分担处理器的工作,进而提升整体性能。


优势二:以更优成本实现单/多轴应用    

    

FPGA在实现多轴同步控制、电流环控制、PWM控制和输出等方面更具优势,能够以最优成本实现多轴控制。与市面常见的SoC和DSP方案对比,Renesas RZ/T1 MPU+Lattice FPGA 方案具有以下优势:


EtherCAT控制:DSP只集成EtherCAT软核控制器,实时控制存在不足;SoC需额外购买IP-core,一次性投入较大,开发门槛较高。Renesas RZ/T1 MPU内部集成了EtherCAT硬核控制器,集成度更高,控制的实时性更好;

       

内核:DSP具有电机专用集成电路、运算速度快,但受限于架构,主频较低。SoC集成Cortex-A9内核,较少用于实时控制,开发难度更大,更复杂。而Renesas RZ/T1 MPU采用ARM Cortex-R4F内核,专门用于实时控制,主频可以灵活选用300MHz、450MHz、600MHz;

       

电机控制:DSP通常只支持单轴电机系统,如果要实现双/多轴电机系统,需要外加芯片;SoC可以实现1-6轴,但成本较高。Lattice FPGA可灵活搭配不同型号,实现1-6轴电机控制,成本上更具优势;

       

开发难度:Renesas RZ/T1 MPU+Lattice FPGA分工明确,比DSP和SoC的开发难度更低。


伺服方案对比:RZ/T1+Lattice FPGA vs SoC vs DSP


优势三:灵活搭配不同配置      

   

Renesas RZ/T1系列芯片兼容全系列管脚,可根据不同功能/主频灵活选择不同型号。



Lattice FPGA ECP5 系列覆盖了从12K到85K LUT逻辑资源,拥有一流的兼容性及可扩展性,可灵活搭配1至6轴需求。


应用领域及供货信息    


Renesas RZ/T1 MPU+Lattice FPGA方案支持EtherCAT总线、单轴以及多轴的系统控制,能够为数控机床、多关节机器人、锂电池制造设备、LED晶圆设备、3C制造设备、雕琢/切割机、纺织机械、塑料机械等应用的设计与开发,提供更便捷、更具扩展性以及更优成本的伺服驱动解决方案。