Uvod: novi pristup integraciji industrijskih komunikacija
Kako industrijski sistemi automatizacije postaju sve povezaniji, kompatibilnost komunikacije između kontrolera, uređaja na terenu i proizvodne opreme postaje sve važnija. Savremene fabrike često kombinuju opremu više proizvođača, pa je podrška za različite industrijske Ethernet protokole jedan od ključnih faktora pri projektovanju sistema.
Petog novembra 2026. godine, kompanija Texas Instruments (TI) najavila je dva nova proizvoda za industrijsku komunikaciju: komunikacioni System-on-Module (SoM) sa podrškom za više protokola TICS100MOD i dvokanalni IO-Link master TIOM2212.
TICS100MOD podržava EtherCAT, EtherNet/IP i PROFINET na zajedničkoj hardverskoj platformi, dok TIOM2212 pruža interfejs za povezivanje IO-Link senzora i aktuatora sa industrijskim mrežama višeg nivoa.
Zajedno, ovi proizvodi proširuju TI-jev portfolio industrijskih komunikacionih rešenja i rešavaju čest inženjerski izazov: smanjenje složenosti hardvera uz očuvanje fleksibilnosti u različitim arhitekturama industrijskih mreža.
TICS100MOD: podrška za tri industrijska Ethernet protokola na jednoj platformi
TICS100MOD je kompaktan, unapred sertifikovan komunikacioni modul sa podrškom za više protokola, projektovan da podrži tri etablirana industrijska Ethernet standarda:
- EtherCAT
- EtherNet/IP
- PROFINET
TI ga opisuje kao najmanji potpuno opremljen SoM za komunikaciju sa više protokola u industriji. Njegova arhitektura zasniva se na mikrokontroleru AM2612 (MCU) i fizičkom primopredajniku za Ethernet DP83826AI (PHY).
Modul objedinjuje dva procesorska jezgra Arm Cortex-R5F i eksternu memoriju, obezbeđujući procesorske resurse potrebne za izvršavanje industrijskih komunikacionih protokolskih stekova sa svim funkcijama.
Jedna od glavnih prednosti jeste mogućnost prebacivanja između podržanih protokola putem ažuriranja firmvera pri pokretanju. To proizvođačima opreme omogućava da zadrže jedinstven dizajn hardvera, a da pritom prilagode komunikacione funkcije različitim zahtevima kupaca ili regiona.
Na primer, proizvođač mašina koji isporučuje opremu u više fabrika može naići na različite mrežne zahteve. Umesto da razvija zaseban komunikacioni hardver za svaki protokol, proizvođač može da koristi zajedničku platformu i konfiguriše potreban protokol putem firmvera.
Ovaj pristup može da smanji obim razvoja hardvera, pojednostavi održavanje proizvoda i ograniči broj hardverskih varijanti kojima treba upravljati.
Važno je napomenuti da prebacivanje protokola zasnovano na firmveru ne znači nužno da sva tri protokola rade istovremeno. Inženjeri bi trebalo da potvrde podržane režime rada i konfiguraciju softvera pre projektovanja celokupne komunikacione arhitekture.
TIOM2212: Proširenje industrijske povezivosti na senzore i aktuatore
TIOM2212 je IO-Link master sa dva kanala, projektovan za povezivanje uređaja na terenskom nivou sa industrijskim komunikacionim sistemima višeg nivoa.
IO-Link je standardizovana tehnologija komunikacije od tačke do tačke koja se koristi između senzora ili aktuatora i IO-Link mastera. Pruža više informacija od konvencionalnih signala za uključivanje i isključivanje, podržavajući dvosmernu komunikaciju, identifikaciju uređaja, parametrizaciju, procesne podatke i dijagnostičke informacije.
TIOM2212 donosi nekoliko funkcija za projektante industrijske opreme:
- Arhitektura IO-Link mastera sa dva kanala.
- Napredna integracija analognih funkcija.
- Integrisane funkcije zaštite uređaja.
- Podrška za brzu razmenu podataka sa povezanim terenskim uređajima.
- Kompatibilnost sa TI Sitara SoC-ovima za industrijske mreže.
- Kompatibilnost sa MCU-ovima za rad u realnom vremenu AM13Ex preko integrisanog procesora okvira.
Integracijom funkcionalnosti IO-Link mastera u širi ekosistem TI-jeve industrijske obrade, ovaj uređaj pomaže u pojednostavljivanju veze između terenskih instrumenata i fabričkih kontrolnih sistema.
Za inženjere automatizacije ovo je naročito važno pri razvoju distribuiranih interfejsa senzora, inteligentnih I/O sistema i industrijske opreme koja zahteva centralizovan pristup informacijama o terenskim uređajima.
Smanjenje složenosti hardvera u povezanim fabrikama
Savremeno proizvodno postrojenje može da sadrži PLC-ove, industrijske robote, servo-pogone, udaljene I/O module, sisteme za mašinski vid i inteligentne senzore. Ovi uređaji ne koriste uvek isti komunikacioni protokol.
Podrška za više industrijskih Ethernet standarda zato može da poveća troškove hardvera, zahteve za razvoj softvera i obim posla potrebnog za validaciju sistema.
TI-jeva strategija za više protokola rešava ovaj problem kombinacijom programabilnog hardvera i sertifikovanih softverskih protokolarnih stekova.
Njegove glavne inženjerske prednosti obuhvataju:
Fleksibilnost protokola
Konfiguracija zasnovana na firmveru omogućava proizvođačima da prilagode podržane komunikacione protokole bez redizajniranja hardverske platforme.
Deterministička komunikacija
TI-jevi procesori za rad u realnom vremenu i komunikacioni podsistemi projektovani su da podrže predvidljivu razmenu podataka i industrijske mrežne aplikacije osetljive na vreme.
Prilagođavanje softvera
Pristup sloju za kontrolu pristupa medijumu (MAC) pruža programerima veću fleksibilnost pri implementaciji prilagođenih komunikacionih funkcija.
Pojednostavljen razvoj
TI pruža module za procenu, komplete za razvoj softvera (SDK), sertifikovane protokolarne stekove, primere primene, materijale za obuku i resurse za rešavanje problema.
Ovi resursi mogu da smanje obim posla u razvoju povezan sa integracijom industrijskih mreža i pomognu inženjerskim timovima da pređu od početne procene do implementacije proizvoda.
PRU-ICSS: Obrada industrijske komunikacije u realnom vremenu
Još jedan važan deo TI-jeve strategije industrijske komunikacije je njegova programabilna jedinica za rad u realnom vremenu i podsistem za industrijsku komunikaciju (PRU-ICSS).
Ovaj namenski hardverski podsistem integrisan je u odabrane TI mikrokontrolere i sisteme na čipu. Namenjen je obradi determinističkih industrijskih komunikacionih zadataka sa malim kašnjenjem.
U konvencionalnim arhitekturama procesora, obrada komunikacije može da se nadmeće sa operacijama na nivou aplikacije za procesorske resurse. To može da bude problem kada industrijske mreže zahtevaju predvidiva vremena odziva i sinhronizovanu razmenu podataka.
PRU-ICSS rešava ovaj izazov tako što funkcije komunikacije osetljive na vreme dodeljuje namenskim resursima za obradu u realnom vremenu. Opšti Arm CPU tada može da se usredsredi na aplikacionu logiku, upravljanje sistemom i druge funkcije upravljanja.
Ova arhitektura je relevantna za primene u kojima tajming komunikacije direktno utiče na koordinaciju mašina, distribuirano upravljanje i razmenu procesnih podataka u realnom vremenu.
Iz inženjerske perspektive, odvajanje obrade komunikacije od opšte obrade aplikacija praktičan je način za upravljanje opterećenjem procesora kako industrijski sistemi postaju složeniji.
Širenje TI-jevog IO-Link ekosistema proizvoda
Dodavanjem modela TIOM2212, TI proširuje svoju hardversku ponudu u različitim slojevima IO-Link ekosistema.
Njegov širi portfolio obuhvata:
- IO-Link primopredajnici.
- Prekidači sa digitalnim izlazom.
- IO-Link master uređaji sa integrisanim procesorima okvira.
Ovaj asortiman proizvoda omogućava inženjerima da nabave nekoliko hardverskih komponenti za IO-Link od istog proizvođača poluprovodnika.
Integrisaniji ekosistem komponenti može da pojednostavi izbor hardvera, dizajn interfejsa, tehničku podršku i dugoročno održavanje proizvoda.
Međutim, izbor komponenti jednog dobavljača ne uklanja potrebu za verifikacijom na nivou sistema. Inženjeri i dalje moraju da provere električnu kompatibilnost, zahteve kanala, karakteristike zaštite, tajming komunikacije i softversku podršku.
Resursi za razvoj i dostupnost proizvoda
TI obezbeđuje razvojne resurse za podršku proceni i primeni svojih tehnologija za industrijske komunikacije.
| Resurs | Primena |
|---|---|
| SDK za industrijske komunikacije | Razvoj softvera za industrijske komunikacije |
| TIOL221 evaluacioni modul | Procena IO-Link tehnologije |
| Sertifikovani stekovi protokola | Implementacija protokola za industrijski Ethernet |
| Primeri primene | Referentni dizajni i smernice za razvoj |
Prema najavi TI-ja, raspored dostupnosti je sledeći:
| Proizvod | Dostupnost |
|---|---|
| TIOM2212 | Količine za predprodukciju dostupne za naručivanje na TI.com |
| TICS100MOD | Očekuje se da će biti dostupni do kraja 2026. |
TI će demonstrirati i svoj portfolio industrijskih komunikacionih rešenja na sajmu electronica 2026, koji će se održati od 10. do 13. novembra u Minhenu, u Nemačkoj.
TICS100MOD će biti predstavljen na štandu TI-ja u hali C4, štand 159, uz demonstracije koje ističu integraciju industrijskog Etherneta sa više protokola.
Perspektiva inženjera: zašto su ovi proizvodi važni
Po mom mišljenju, najvažniji razvoj nije samo dodavanje još jednog modula za industrijski Ethernet ili IO-Link mastera. Reč je o naporima da se smanji složenost inženjerskog rada povezana sa podrškom za više komunikacionih tehnologija.
Za proizvođače mašina i opreme za automatizaciju, održavanje različitih hardverskih dizajna za različite mrežne standarde može da stvori nepotrebne izazove u razvoju i upravljanju zalihama. Konfigurabilna hardverska platforma pruža mogućnost standardizacije arhitekture proizvoda uz očuvanje fleksibilnosti komunikacije.
Kombinacija uređaja TICS100MOD i TIOM2212 odražava i širi trend u industrijskoj automatizaciji: integracija komunikacije sve se više približava nivou uređaja na terenu.
IO-Link omogućava pristup detaljnijim informacijama sa senzora i aktuatora, dok industrijski Ethernet obezbeđuje komunikacionu infrastrukturu potrebnu za razmenu informacija između mašina i upravljačkih sistema.
Kada se ove tehnologije pravilno integrišu, proizvođači mogu da izgrade transparentnije arhitekture automatizacije, uz bolji pristup dijagnostičkim podacima uređaja i podacima o konfiguraciji.
Ipak, inženjeri bi pre usvajanja ovih proizvoda trebalo posebno da obrate pažnju na tri faktora:
- Zahtevi protokola: proverite verzije protokola, status sertifikacije, podržane režime rada i kompatibilnost firmvera.
- Performanse u realnom vremenu: procenite trajanje komunikacionih ciklusa, sinhronizaciju mreže i kašnjenje u stvarnim radnim uslovima.
- Dugoročno održavanje: razmotrite postupke ažuriranja firmvera, podršku tokom životnog ciklusa softvera, dostupnost komponenti i kompatibilnost sa postojećim upravljačkim platformama.
Ovi faktori će u konačnici odrediti da li platforma za više protokola donosi merljive prednosti u konkretnoj industrijskoj primeni.
Zaključak: izgradnja fleksibilnijih arhitektura industrijske komunikacije
Predstavljanje uređaja TICS100MOD i TIOM2212 od strane kompanije Texas Instruments predstavlja dalje proširenje njenog portfolija tehnologija za industrijsku komunikaciju.
TICS100MOD pruža podršku za više protokola — EtherCAT, EtherNet/IP i PROFINET — putem zajedničke hardverske platforme. TIOM2212 omogućava povezivanje IO-Link senzora i aktuatora, pomažući programerima da integrišu uređaje na terenskom nivou u industrijske mreže višeg nivoa.
Kombinovanjem programabilnog hardvera, mogućnosti obrade u realnom vremenu i razvojnog softvera, TI rešava nekoliko praktičnih izazova povezanih sa savremenim komunikacionim sistemima u fabrikama.
Kako industrijska automatizacija nastavlja da se razvija, podrška za fleksibilne protokole i bolje povezivanje na nivou uređaja ostaće važni faktori za proizvođače opreme, sistemske integratore i inženjere industrijskih upravljačkih sistema.
