Кіріспе: өнеркәсіптік байланысты біріктірудің жаңа тәсілі
Өнеркәсіптік автоматтандыру жүйелері барған сайын өзара байланыса бастаған сайын, контроллерлер, далалық құрылғылар мен өндірістік жабдық арасындағы байланыстың үйлесімділігі маңызды бола түсуде. Қазіргі зауыттарда көбіне бірнеше өндірушінің жабдығы қатар пайдаланылады, сондықтан жүйені жобалау кезінде әртүрлі өнеркәсіптік Ethernet протоколдарына қолдау көрсету маңызды мәселе болып саналады.
2026 жылғы 5 қарашада Texas Instruments (TI) өнеркәсіптік байланысқа арналған екі жаңа өнімін жариялады: TICS100MOD көппротоколды байланыс модулін (SoM) және TIOM2212 екі арналы IO-Link мастерін.
TICS100MOD EtherCAT, EtherNet/IP және PROFINET протоколдарын ортақ аппараттық платформада қолдайды, ал TIOM2212 IO-Link датчиктері мен атқарушы механизмдерін жоғары деңгейлі өнеркәсіптік желілерге қосуға арналған интерфейсті қамтамасыз етеді.
Бұл өнімдер TI-дің өнеркәсіптік байланысқа арналған өнімдер қатарын толықтырып, инженериядағы өзекті мәселелердің бірін шешуге бағытталған: әртүрлі өнеркәсіптік желі архитектураларына бейімделу мүмкіндігін сақтай отырып, аппараттық күрделілікті азайту.
TICS100MOD: бір платформада үш өнеркәсіптік Ethernet протоколына қолдау көрсету
TICS100MOD — өнеркәсіпте кеңінен қолданылатын үш Ethernet стандартына қолдау көрсетуге арналған ықшам, алдын ала сертификатталған көппротоколды байланыс модулі:
- EtherCAT
- EtherNet/IP
- PROFINET
TI оны саладағы толық мүмкіндікті көппротоколды байланысқа арналған ең шағын System-on-Module (SoM) деп сипаттайды. Оның архитектурасы AM2612 микроконтроллеріне (MCU) және DP83826AI Ethernet физикалық деңгейінің трансиверіне (PHY) негізделген.
Модульде екі Arm Cortex-R5F процессорлық ядросы мен сыртқы жад біріктірілген. Олар толық мүмкіндікті өнеркәсіптік байланыс протоколдарының стектерін іске қосуға қажетті есептеу ресурстарын қамтамасыз етеді.
Оның басты артықшылықтарының бірі — іске қосылғанда микробағдарламаны жаңарту арқылы қолдау көрсетілетін протоколдар арасында ауыса алу. Бұл жабдық өндірушілеріне ортақ аппараттық дизайнды сақтай отырып, байланыс мүмкіндіктерін әртүрлі тұтынушылардың талаптарына немесе өңірлік қажеттіліктерге бейімдеуге мүмкіндік береді.
Мысалы, бірнеше зауытқа жабдық жеткізетін машина өндірушісі желіге қатысты әртүрлі қалауларға тап болуы мүмкін. Әр протоколға арнап бөлек байланыс жабдығын әзірлеудің орнына, өндіруші ортақ платформаны пайдаланып, қажетті протоколды микробағдарлама арқылы баптай алады.
Бұл тәсіл аппараттық құралдарды әзірлеуге кететін күш-жігерді азайтып, өнімге қызмет көрсетуді жеңілдетеді және басқарылуы қажет аппараттық нұсқалардың санын қысқартады.
Маңызды жайт: микробағдарлама арқылы протоколды ауыстыру барлық үш протокол бір мезгілде жұмыс істейді дегенді білдірмейді. Инженерлер толық байланыс архитектурасын жобаламас бұрын қолдау көрсетілетін жұмыс режимдері мен бағдарламалық конфигурацияны тексеруі керек.
TIOM2212: Өнеркәсіптік байланыс мүмкіндіктерін датчиктер мен атқарушы механизмдерге дейін кеңейту
TIOM2212 — далалық деңгейдегі құрылғыларды жоғары деңгейлі өнеркәсіптік байланыс жүйелеріне қосуға арналған екі арналы IO-Link мастері.
IO-Link — сенсорлар немесе атқарушы құрылғылар мен IO-Link мастері арасында қолданылатын стандартталған нүкте-нүкте байланыс технологиясы. Ол екі бағытты байланысты, құрылғыны сәйкестендіруді, параметрлеуді, процестік деректерді және диагностика ақпаратын қолдау арқылы дәстүрлі коммутациялық сигналдарға қарағанда көбірек ақпарат береді.
TIOM2212 өнеркәсіптік жабдық әзірлеушілеріне арналған бірнеше функцияны ұсынады:
- Екі арналы IO-Link мастер архитектурасы.
- Жетілдірілген аналогтық интеграция.
- Құрылғыны қорғау функциялары кіріктірілген.
- Қосылған далалық құрылғылармен жылдам деректер алмасуды қолдау.
- TI Sitara өнеркәсіптік желілік жүйе-чиптерімен үйлесімділік.
- Біріктірілген кадр процессоры арқылы AM13Ex нақты уақыт микроконтроллерлерімен үйлесімділік.
IO-Link мастерінің функцияларын TI компаниясының кең ауқымды өнеркәсіптік өңдеу экожүйесіне біріктіру арқылы бұл құрылғы далалық аспаптар мен зауыттың басқару жүйелері арасындағы байланысты жеңілдетеді.
Автоматтандыру инженерлері үшін бұл орталықтандырылған қолжетімділікті қажет ететін үлестірілген сенсор интерфейстерін, интеллектуалды енгізу-шығару жүйелерін және өнеркәсіптік жабдықты әзірлеуде аса маңызды.
Желіге қосылған зауыттардағы аппараттық құрал күрделілігін азайту
Заманауи өндіріс орнында PLC, өнеркәсіптік роботтар, сервожетектер, қашықтағы енгізу-шығару модульдері, көру жүйелері және интеллектуалды сенсорлар болуы мүмкін. Бұл құрылғылардың барлығы бірдей байланыс протоколын пайдалана бермейді.
Сондықтан өнеркәсіптік Ethernet стандарттарының бірнешеуін қолдау аппараттық құрал құнын, бағдарламалық жасақтаманы әзірлеуге қойылатын талаптарды және жүйені тексеру жүктемесін арттыруы мүмкін.
TI компаниясының көппротоколды стратегиясы бұл мәселені бағдарламаланатын аппараттық құрал мен сертификатталған бағдарламалық протокол стектерін біріктіру арқылы шешеді.
Оның инженерлік саладағы негізгі артықшылықтарына мыналар жатады:
Протокол икемділігі
Микробағдарлама негізіндегі конфигурация өндірушілерге аппараттық платформа құрылымын өзгертпей-ақ қолдау көрсетілетін байланыс протоколдарын бейімдеуге мүмкіндік береді.
Детерминді байланыс
TI компаниясының нақты уақыт процессорлары мен байланыс ішкі жүйелері болжамды деректер алмасуын және уақытқа сезімтал өнеркәсіптік желілік қолданбаларды қолдауға арналған.
Бағдарламалық жасақтаманы теңшеу
Медиақатынауды басқару (MAC) деңгейіне қол жеткізу әзірлеушілерге теңшелген байланыс функцияларын енгізуде көбірек икемділік береді.
Әзірлеуді жеңілдету
TI бағалау модульдерін, бағдарламалық жасақтаманы әзірлеу жинақтарын (SDK), сертификатталған протокол стектерін, қолданба мысалдарын, оқу материалдарын және ақауларды жою ресурстарын ұсынады.
Бұл ресурстар өнеркәсіптік желілерді біріктіруге байланысты әзірлеу жүктемесін азайтып, инженерлік топтарға бастапқы бағалаудан өнімді іске асыруға көшуге көмектеседі.
PRU-ICSS: нақты уақыттағы өнеркәсіптік байланысты өңдеу
TI компаниясының өнеркәсіптік байланыс стратегиясындағы тағы бір маңызды бөлік — оның бағдарламаланатын нақты уақыт блогы және өнеркәсіптік байланыс ішкі жүйесі (PRU-ICSS).
Бұл меншікті аппараттық ішкі жүйе TI компаниясының таңдалған микроконтроллерлері мен біркристалды жүйелеріне біріктірілген. Ол кідірісі төмен, уақыты алдын ала болжанатын өнеркәсіптік байланыс міндеттерін орындауға арналған.
Дәстүрлі процессор архитектураларында байланыс өңдеуі процессор ресурстарын қолданба деңгейіндегі операциялармен бөлісе алады. Бұл өнеркәсіптік желілер жауап беру уақытының болжамды болуын және деректердің синхронды алмасуын талап еткенде қиындық тудыруы мүмкін.
PRU-ICSS бұл мәселені уақытқа сезімтал байланыс функцияларын нақты уақыт режимінде өңдеуге арналған арнайы ресурстарға беру арқылы шешеді. Осылайша, жалпы мақсаттағы Arm процессоры қолданба логикасына, жүйені басқаруға және басқа басқару функцияларына назар аудара алады.
Бұл архитектура байланыс уақыты машина жұмысын үйлестіруге, үлестірілген басқаруға және процесс деректерін нақты уақытта алмасуға тікелей әсер ететін қолданбалар үшін маңызды.
Инженерлік тұрғыдан алғанда, байланыс өңдеуін жалпы мақсаттағы қолданбаларды өңдеуден бөлу — өнеркәсіптік жүйелер күрделене түскен сайын процессор жүктемесін басқарудың тиімді тәсілі.
TI компаниясының IO-Link өнімдері экожүйесін кеңейту
TIOM2212 қосылғаннан кейін TI компаниясы IO-Link экожүйесінің әртүрлі деңгейлеріндегі аппараттық қамту аясын кеңейтеді.
Компанияның кеңірек портфолиосына мыналар кіреді:
- IO-Link трансиверлері.
- Сандық шығыс ажыратқыштары.
- Кадрлық процессорлары біріктірілген IO-Link мастер-құрылғылары.
Бұл өнімдер қатары инженерлерге IO-Link аппаратурасының бірнеше компонентін бір жартылай өткізгіш өндірушісінен сатып алуға мүмкіндік береді.
Компоненттердің неғұрлым біріктірілген экожүйесі аппараттық құралдарды таңдауды, интерфейстерді жобалауды, техникалық қолдауды және өнімге ұзақ мерзімді қызмет көрсетуді жеңілдетуі мүмкін.
Алайда компоненттерді бір жеткізушіден таңдау жүйе деңгейінде тексеру қажеттігін жоймайды. Инженерлер электрлік үйлесімділікті, арналарға қойылатын талаптарды, қорғаныс сипаттамаларын, байланыс уақытын және бағдарламалық жасақтаманың қолдауын әлі де тексеруі керек.
Әзірлеу ресурстары және өнімнің қолжетімділігі
TI өнеркәсіптік байланыс технологияларын бағалау мен енгізуге қолдау көрсету үшін әзірлеу ресурстарын ұсынады.
| Ресурс | Қолданылуы |
|---|---|
| Өнеркәсіптік байланыс SDK жинағы | Өнеркәсіптік байланысқа арналған бағдарламалық жасақтама әзірлеу |
| TIOL221 бағалау модулі | IO-Link технологиясын бағалау |
| Сертификатталған хаттамалар стектері | Өнеркәсіптік Ethernet хаттамаларын іске асыру |
| Қолдану мысалдары | Анықтамалық жобалар және әзірлеу бойынша нұсқаулық |
TI хабарламасына сәйкес, қолжетімділік кестесі:
| Өнім | Қолжетімділігі |
|---|---|
| TIOM2212 | Өндіріске дейінгі үлгілерге TI.com сайтында тапсырыс беруге болады |
| TICS100MOD | 2026 жылдың соңына қарай қолжетімді болады деп күтілуде |
Сондай-ақ TI компаниясы 10-13 қарашада Германияның Мюнхен қаласында өтетін electronica 2026 көрмесінде өнеркәсіптік байланыс өнімдерінің портфолиосын көрсетеді.
TICS100MOD таныстырылымы TI компаниясының C4 залындағы, 159-стендіндегі алаңында өтеді. Демонстрациялар өнеркәсіптік Ethernet желілерінің бірнеше хаттамасын біріктіруді көрсетеді.
Инженерлік тұрғыдан: бұл өнімдер неге маңызды
Менің ойымша, ең маңызды жаңалық — тағы бір өнеркәсіптік Ethernet модулін немесе IO-Link мастерін қосу ғана емес. Бұл бірнеше байланыс технологиясын қолдауға байланысты инженерлік күрделілікті азайтуға бағытталған талпыныс.
Машина жасаушылар мен автоматтандыру жабдықтарын өндірушілер үшін әртүрлі желі стандарттарына арналған бөлек аппараттық шешімдерді ұстау қажетсіз әзірлеу және қорды басқару қиындықтарын тудыруы мүмкін. Баптауға болатын аппараттық платформа байланыс икемділігін сақтай отырып, өнім архитектурасын біріздендіруге мүмкіндік береді.
TICS100MOD пен TIOM2212-нің үйлесімі өнеркәсіптік автоматтандырудағы кеңірек үрдісті де көрсетеді: байланысты интеграциялау далалық құрылғылар деңгейіне жақындай түсуде.
IO-Link датчиктер мен атқарушы құрылғылардан егжей-тегжейлі ақпарат алуға мүмкіндік береді, ал өнеркәсіптік Ethernet ақпаратты машиналар мен басқару жүйелері арасында алмасуға қажетті байланыс инфрақұрылымын қамтамасыз етеді.
Бұл технологияларды дұрыс біріктірген кезде өндірушілер құрылғы диагностикасы мен конфигурация деректеріне қолжетімділікті жақсарта отырып, автоматтандыру архитектураларын анағұрлым ашық ете алады.
Дегенмен, инженерлер бұл өнімдерді енгізбес бұрын үш факторға ерекше назар аударуы керек:
- Протокол талаптары: протокол нұсқаларын, сертификаттау мәртебесін, қолдау көрсетілетін жұмыс режимдерін және микробағдарламамен үйлесімділікті тексеріңіз.
- Нақты уақыттағы өнімділік: нақты жұмыс жағдайларында байланыс циклдарының уақытын, желіні синхрондауды және кідірісті бағалаңыз.
- Ұзақ мерзімді техникалық қызмет көрсету: микробағдарламаны жаңарту тәртібін, бағдарламалық жасақтаманың өмірлік цикліне қолдауды, компоненттердің қолжетімділігін және қолданыстағы басқару платформаларымен үйлесімділікті ескеріңіз.
Нақты өнеркәсіптік қолданбада көппротоколды платформаның айтарлықтай пайда әкелетін-әкелмейтінін түптеп келгенде осы факторлар анықтайды.
Қорытынды: Икемдірек өнеркәсіптік байланыс архитектураларын құру
Texas Instruments компаниясының TICS100MOD және TIOM2212 өнімдерін таныстыруы өнеркәсіптік байланыс технологиялары портфолиосының одан әрі кеңейгенін көрсетеді.
TICS100MOD ортақ аппараттық платформа арқылы EtherCAT, EtherNet/IP және PROFINET көппротоколды қолдауын қамтамасыз етеді. TIOM2212 байланыс мүмкіндігін IO-Link датчиктері мен атқарушы құрылғыларына дейін кеңейтіп, әзірлеушілерге далалық деңгейдегі құрылғыларды жоғары деңгейлі өнеркәсіптік желілерге біріктіруге көмектеседі.
Бағдарламаланатын аппараттық құралдарды, нақты уақыттағы өңдеу мүмкіндіктерін және әзірлеу бағдарламалық жасақтамасын біріктіру арқылы TI заманауи зауыттық байланыс жүйелеріне тән бірнеше практикалық мәселені шешіп отыр.
Өнеркәсіптік автоматтандыру дамуын жалғастырған сайын, икемді протоколдарды қолдау және далалық деңгейдегі байланысты жақсарту жабдық өндірушілері, жүйе интеграторлары мен өнеркәсіптік басқару инженерлері үшін маңызды мәселелер болып қала береді.
