В базе любой автоматизированной интегрированной системы лежат промышленные системы связи. Существует множество утвержденных стандартов, и их число увеличивается с появлением новых пром-протоколов Ethernet. Микроконтроллеры Atmel® снабжают внутреннюю системную архитектуру и все периферийные устройства, нужные для взаимодействия Ваших продуктов с сетевыми шинами, сетями Ethernet промышленных стандартов и беспроводными сетями.

Решения для промышленной связи

Магистральная шина

Универсальный синхронный/асинхронный приемопередатчик (USART) с помощью дробной скорости дата-обмена, встроенный в микроконтроллеры Atmel AVR® XMEGA®, улучшает гибкость настройки тактовой частоты и точность синхронизации интегрированной системы.

Большая часть 32-разрядных микроконтроллеров AVR и микроконтроллеров на базе ARM® семейства AT91SAM поддерживают специальный режим RS-485 для периферийных устройств USART.



Благодаря солидному количеству свободых каналов DMA 32-разрядные контроллеры AVR и контроллеры megaAVR®, AVR XMEGA и AT91SAM снижают загрузку ЦП при обмене данными в промышленных системах.

Многоуровневая шинная архитектура 32-разрядных микроконтроллеров Atmel разрешает реализовать параллельную передачу и минимизировать ограничения по загрузке шины.

Необязательный интерфейс внешней шины, встроенный в микроконтроллеры, с возможностью 32-разрядной передачи данных поддерживает специальные устройства для работы с этими протоколами, как Profibus.

Контроллеры SAM3U и SAM9 оснащены устройством USART со скоростью до 12 Мб/с, которое снабжает внешние приемопередатчики.

Контроллеры одинарной и двойной шины CAN совместимы со стандартами V2.0A и V2.0B, поддерживают свободные объекты сообщения, которые возможно программировать online, и они хорошо подходят для магистральных шин, таких как CANopen и DeviceNet. При необходимости через шину CAN возможно делать обновление ПО.

Ethernet:

Вертикальная интеграция административных фнкций в оборудование на производстве стала причиной объединению протокола Ethernet TCP/IP с промышленными магистральными шинами. Поэтому появились промышленные протоколы Ethernet, Profinet, Ethernet/IP, ModbusTCP/IP, EtherCat и Ethernet Powerlink. Любой из них создан для целей, от которых и зависит выбор аппаратной платформы.

Для большинства промышленных автосистем Ethernet, достаточно поддерживать циклы ПЛК нескольких миллисекунд. В таких приложениях промышленный протокол Ethernet возможно воплотить на программном уровне на базе контроллера с интегрированным периферийным интерфейсом Ethernet MAC. Протокол Modbus TCP, предъявляет умеренные требования к размеру флеш-памяти, исходя из этого их также возможно реализовать на базе контроллера. Для этого компания Atmel предлагает 32-разрядные микроконтроллеры AVR и контроллеры на базе ARM с размером флеш-памяти до 512 КБ и интегрированным модулем Ethernet MAC.

Преимущества этих устройств:

- Периферийный контроллер доступа к среде 10/100 Ethernet (EMAC) с доступом к памяти (DMA) и цепным буфером.

- Контроллер EMAC DMA выступает в качестве ведущего для внутренней шины, а внутренние блоки SRAM снабжают обмен кадрами Ethernet и данными приложения.

- Процессорные блоки Atmel SAM9, такие как SAM9G45, являются экономичным ответом для реализации промышленных протоколов Ethernet, к примеру Ethernet/IP, в которых требуется расширенный количество флеш-памяти и более высокая скорость работы.

Процессорное ядро ARM926EJ с тактовой частотой 400 МГц и размером кэш-памяти 32 КБ уменьшает время исполнения операций.

Использование интерфейса выполнения и детерминированное время операций сильносвязанной памяти (TCM) разрешает на частоте 400 МГц осуществлять доступ к внутренней памяти SRAM без задержек. Благодаря динамической конфигурации памяти SRAM в качестве сильносвязанной памяти TCM, кадры Ethernet анализируются с большой скоростью без копирования в кэш-память.

В системах управления перемещением важны нюансы синхронизма и минимального времени ожидания. Такие протоколы, как Profinet IRT либо Ethercat, отвечают этим требованиям и подходят для систем с циклами ПЛК менее миллисекунды. В этих приложениях необходимо применять специальные либо программируемые ИС. Микросхемы Atmel SAM9G45 со сдвоенным интерфейсом EBI разрешают проектировщикам интегрировать модуль связи промышленного Ethernet с минимальным влиянием на производительность интегрированной системы. Обмен данными с ИС может осуществляться при помощи блока DMA, параллельно с доступом к внешней памяти RAM.

Беспроводная сообщение

Беспроводное сообщение в системах промышленной автоматики набирает популярность, упрощая подключения и процесс установки мобильного и труднодоступного оборудования.



Модули ввода/вывода для связи по ЛЭП либо цифровой связи, применяемые в промышленных системах управления, отвечают стандартам Bluetooth и IEEE802.11 для беспроводных локальных сетей (WLAN). Разрядные микроконтроллеры и микропроцессоры Atmel обладают встроенным мультимедийным интерфейсом карты, что делает возможным подключение к модулям надёжного цифрового ввода/вывода (SDIO) WLAN и Bluetooth.

Полный типовой проект на базе 32-разрядного микроконтроллера Atmel AVR и модуля промышленного Wi-Fi от компании H&D доступен для расширения и оценки.



К промышленным датчикам и элементам предъявляются высокие требования относительно энергопотребления, стоимости и габаритов внедрения. Для таких приложений лучше всего подходит разработка IEEE802.15.4, к примеру Zigbee либо Wireless-HART. Компания Atmel предлагает готовые ответы для беспроводных приложений на базе отечественных микроконтроллеров и РЧ-приемопередатчиков с низким энергопотреблением.

Преимущества:

- Прекрасные радиочастотные характеристики снабжают расширенный радиус действия и более надежный канал связи

- Лучшие в классе показатели энергопотребления

- Минимальная цена интегрированной системы

0.0012