Texas Instruments ขยายกลุ่มผลิตภัณฑ์ Industrial Ethernet และ IO-Link เพื่อให้การเชื่อมต่อในโรงงานง่ายขึ้น

บทนำ: แนวทางใหม่ในการผสานรวมการสื่อสารทางอุตสาหกรรม

เมื่อระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรมเชื่อมต่อถึงกันมากขึ้น ความเข้ากันได้ด้านการสื่อสารระหว่างตัวควบคุม อุปกรณ์ภาคสนาม และอุปกรณ์การผลิตจึงมีความสำคัญมากขึ้น โรงงานสมัยใหม่มักใช้อุปกรณ์จากผู้ผลิตหลายราย ทำให้การรองรับโปรโตคอลอีเทอร์เน็ตทางอุตสาหกรรมที่หลากหลายเป็นปัจจัยสำคัญในการออกแบบระบบ

เมื่อวันที่ 5 พฤศจิกายน 2026 Texas Instruments (TI) ประกาศเปิดตัวผลิตภัณฑ์สื่อสารทางอุตสาหกรรมใหม่สองรายการ ได้แก่ โมดูลระบบสื่อสารหลายโปรโตคอล TICS100MOD (SoM) และมาสเตอร์ IO-Link แบบสองช่องสัญญาณ TIOM2212

TICS100MOD รองรับ EtherCAT, EtherNet/IP และ PROFINET บนแพลตฟอร์มฮาร์ดแวร์เดียวกัน ส่วน TIOM2212 มีอินเทอร์เฟซสำหรับเชื่อมต่อเซนเซอร์และแอคชูเอเตอร์ IO-Link เข้ากับเครือข่ายอุตสาหกรรมระดับสูง

ผลิตภัณฑ์เหล่านี้ช่วยขยายกลุ่มผลิตภัณฑ์การสื่อสารทางอุตสาหกรรมของ TI และตอบโจทย์ความท้าทายด้านวิศวกรรมที่พบได้ทั่วไป นั่นคือการลดความซับซ้อนของฮาร์ดแวร์โดยยังคงความยืดหยุ่นสำหรับสถาปัตยกรรมเครือข่ายอุตสาหกรรมที่หลากหลาย

TICS100MOD: รองรับโปรโตคอลอีเทอร์เน็ตทางอุตสาหกรรมสามโปรโตคอลบนแพลตฟอร์มเดียว

TICS100MOD เป็นโมดูลสื่อสารหลายโปรโตคอลขนาดกะทัดรัดที่ผ่านการรับรองล่วงหน้า ออกแบบมาเพื่อรองรับมาตรฐานอีเทอร์เน็ตทางอุตสาหกรรมที่ใช้งานแพร่หลายสามมาตรฐาน:

• EtherCAT
• EtherNet/IP
• PROFINET

TI ระบุว่าเป็นโมดูลระบบสื่อสารหลายโปรโตคอลแบบครบฟังก์ชันที่มีขนาดเล็กที่สุดในอุตสาหกรรม สถาปัตยกรรมของโมดูลนี้ใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ AM2612 (MCU) และทรานซีฟเวอร์ชั้นกายภาพอีเทอร์เน็ต DP83826AI (PHY)

โมดูลนี้รวมคอร์ประมวลผล Arm Cortex-R5F สองคอร์และหน่วยความจำภายนอกไว้ด้วยกัน จึงมีทรัพยากรการประมวลผลที่จำเป็นสำหรับการใช้งานชุดโปรโตคอลการสื่อสารทางอุตสาหกรรมแบบครบฟังก์ชัน

ข้อดีหลักประการหนึ่งคือความสามารถในการสลับระหว่างโปรโตคอลที่รองรับผ่านการอัปเดตเฟิร์มแวร์เมื่อเริ่มต้นระบบ ซึ่งช่วยให้ผู้ผลิตอุปกรณ์ใช้การออกแบบฮาร์ดแวร์ร่วมกันได้ พร้อมปรับฟังก์ชันการสื่อสารให้ตรงกับข้อกำหนดของลูกค้าหรือภูมิภาคต่างๆ

ตัวอย่างเช่น ผู้ผลิตเครื่องจักรที่จัดหาอุปกรณ์ให้โรงงานหลายแห่งอาจพบว่าแต่ละแห่งมีความต้องการด้านเครือข่ายต่างกัน แทนที่จะพัฒนาฮาร์ดแวร์สื่อสารแยกกันสำหรับแต่ละโปรโตคอล ผู้ผลิตสามารถใช้แพลตฟอร์มร่วมกันและกำหนดค่าโปรโตคอลที่ต้องการผ่านเฟิร์มแวร์ได้

แนวทางนี้ช่วยลดภาระในการพัฒนาฮาร์ดแวร์ ทำให้การบำรุงรักษาผลิตภัณฑ์ง่ายขึ้น และลดจำนวนฮาร์ดแวร์รุ่นต่างๆ ที่ต้องจัดการ

ข้อแตกต่างสำคัญคือ การสลับโปรโตคอลด้วยเฟิร์มแวร์ไม่ได้หมายความว่าโปรโตคอลทั้งสามทำงานพร้อมกันเสมอไป วิศวกรควรตรวจสอบโหมดการทำงานที่รองรับและการกำหนดค่าซอฟต์แวร์ก่อนออกแบบสถาปัตยกรรมการสื่อสารทั้งหมด

TIOM2212: ขยายการเชื่อมต่อในภาคอุตสาหกรรมไปยังเซนเซอร์และแอคชูเอเตอร์

TIOM2212 เป็นมาสเตอร์ IO-Link แบบสองช่องสัญญาณที่ออกแบบมาเพื่อเชื่อมต่ออุปกรณ์ระดับภาคสนามกับระบบการสื่อสารทางอุตสาหกรรมระดับสูงกว่า

IO-Link เป็นเทคโนโลยีการสื่อสารแบบจุดต่อจุดตามมาตรฐาน ซึ่งใช้เชื่อมต่อเซนเซอร์หรือตัวกระตุ้นกับมาสเตอร์ IO-Link โดยให้ข้อมูลมากกว่าสัญญาณสวิตช์ทั่วไป ด้วยการรองรับการสื่อสารสองทิศทาง การระบุอุปกรณ์ การตั้งค่าพารามิเตอร์ ข้อมูลกระบวนการ และข้อมูลการวินิจฉัย

TIOM2212 มาพร้อมคุณสมบัติหลายประการสำหรับนักพัฒนาอุปกรณ์อุตสาหกรรม:

• สถาปัตยกรรมมาสเตอร์ IO-Link แบบสองช่องสัญญาณ
• การผสานรวมวงจรแอนะล็อกขั้นสูง
• คุณสมบัติป้องกันอุปกรณ์ในตัว
• รองรับการแลกเปลี่ยนข้อมูลความเร็วสูงกับอุปกรณ์ภาคสนามที่เชื่อมต่ออยู่
• ใช้งานร่วมกับ SoC เครือข่ายอุตสาหกรรม Sitara ของ TI ได้
• ใช้งานร่วมกับไมโครคอนโทรลเลอร์เรียลไทม์ AM13Ex ได้ผ่านตัวประมวลผลเฟรมในตัว

ด้วยการผสานฟังก์ชันมาสเตอร์ IO-Link เข้ากับระบบนิเวศการประมวลผลทางอุตสาหกรรมในวงกว้างของ TI อุปกรณ์นี้ช่วยให้การเชื่อมต่อระหว่างเครื่องมือภาคสนามกับระบบควบคุมโรงงานง่ายขึ้น

สำหรับวิศวกรระบบอัตโนมัติ เรื่องนี้มีความสำคัญเป็นพิเศษในการพัฒนาอินเทอร์เฟซเซนเซอร์แบบกระจาย ระบบ I/O อัจฉริยะ และอุปกรณ์อุตสาหกรรมที่ต้องเข้าถึงข้อมูลจากอุปกรณ์ภาคสนามได้จากศูนย์กลาง

ลดความซับซ้อนของฮาร์ดแวร์ในโรงงานที่เชื่อมต่อถึงกัน

โรงงานผลิตสมัยใหม่อาจประกอบด้วย PLC หุ่นยนต์อุตสาหกรรม เซอร์โวไดรฟ์ โมดูล I/O ระยะไกล ระบบวิชัน และเซนเซอร์อัจฉริยะ อุปกรณ์เหล่านี้ไม่ได้ใช้โปรโตคอลการสื่อสารแบบเดียวกันเสมอไป

ดังนั้น การรองรับมาตรฐาน Ethernet อุตสาหกรรมหลายรูปแบบอาจเพิ่มต้นทุนฮาร์ดแวร์ ข้อกำหนดในการพัฒนาซอฟต์แวร์ และภาระงานตรวจสอบความถูกต้องของระบบ

กลยุทธ์หลายโปรโตคอลของ TI แก้ปัญหานี้ด้วยการผสานฮาร์ดแวร์ที่ตั้งโปรแกรมได้เข้ากับสแตกซอฟต์แวร์โปรโตคอลที่ผ่านการรับรอง

ข้อได้เปรียบหลักด้านวิศวกรรม ได้แก่:

ความยืดหยุ่นด้านโปรโตคอล

การกำหนดค่าด้วยเฟิร์มแวร์ช่วยให้ผู้ผลิตปรับโปรโตคอลการสื่อสารที่รองรับได้โดยไม่ต้องออกแบบแพลตฟอร์มฮาร์ดแวร์ใหม่

การสื่อสารแบบกำหนดเวลาได้แน่นอน

โปรเซสเซอร์แบบเรียลไทม์และระบบย่อยการสื่อสารของ TI ออกแบบมาเพื่อรองรับการแลกเปลี่ยนข้อมูลที่คาดการณ์ได้และแอปพลิเคชันเครือข่ายอุตสาหกรรมที่ไวต่อเวลา

ปรับแต่งซอฟต์แวร์

การเข้าถึงชั้นควบคุมการเข้าถึงสื่อ (MAC) ช่วยให้นักพัฒนามีความยืดหยุ่นมากขึ้นในการติดตั้งฟังก์ชันการสื่อสารที่ปรับแต่งเอง

พัฒนาได้ง่ายขึ้น

TI มีโมดูลประเมินผล ชุดพัฒนาซอฟต์แวร์ (SDK) สแตกโปรโตคอลที่ผ่านการรับรอง ตัวอย่างการใช้งาน เอกสารฝึกอบรม และแหล่งข้อมูลสำหรับแก้ไขปัญหา

ทรัพยากรเหล่านี้ช่วยลดภาระการพัฒนาที่เกี่ยวข้องกับการผสานรวมเครือข่ายอุตสาหกรรม และช่วยให้ทีมวิศวกรเปลี่ยนจากการประเมินเบื้องต้นไปสู่การนำไปใช้ในผลิตภัณฑ์

PRU-ICSS: รองรับการสื่อสารทางอุตสาหกรรมแบบเรียลไทม์

อีกส่วนสำคัญของกลยุทธ์การสื่อสารทางอุตสาหกรรมของ TI คือหน่วยประมวลผลแบบเรียลไทม์ที่ตั้งโปรแกรมได้และระบบย่อยการสื่อสารทางอุตสาหกรรม (PRU-ICSS)

ระบบย่อยฮาร์ดแวร์ที่เป็นกรรมสิทธิ์นี้ผสานรวมอยู่ในไมโครคอนโทรลเลอร์และระบบบนชิปบางรุ่นของ TI โดยออกแบบมาเพื่อจัดการงานสื่อสารอุตสาหกรรมที่มีความหน่วงต่ำและมีระยะเวลาการทำงานที่แน่นอน

ในสถาปัตยกรรมโปรเซสเซอร์แบบดั้งเดิม การประมวลผลการสื่อสารอาจต้องแย่งชิงทรัพยากร CPU กับการทำงานระดับแอปพลิเคชัน ซึ่งอาจเป็นข้อกังวลเมื่อเครือข่ายอุตสาหกรรมต้องการเวลาตอบสนองที่คาดการณ์ได้และการแลกเปลี่ยนข้อมูลที่ซิงโครไนซ์กัน

PRU-ICSS รับมือกับความท้าทายนี้ด้วยการมอบหมายฟังก์ชันการสื่อสารที่ไวต่อเวลาให้แก่ทรัพยากรประมวลผลเรียลไทม์โดยเฉพาะ จากนั้น Arm CPU แบบใช้งานทั่วไปก็สามารถมุ่งเน้นไปที่ตรรกะแอปพลิเคชัน การจัดการระบบ และฟังก์ชันควบคุมอื่นๆ ได้

สถาปัตยกรรมนี้เหมาะกับแอปพลิเคชันที่จังหวะเวลาการสื่อสารส่งผลโดยตรงต่อการประสานงานของเครื่องจักร การควบคุมแบบกระจาย และการแลกเปลี่ยนข้อมูลกระบวนการแบบเรียลไทม์

จากมุมมองด้านวิศวกรรม การแยกการประมวลผลการสื่อสารออกจากการประมวลผลแอปพลิเคชันทั่วไปเป็นแนวทางที่ใช้งานได้จริงในการจัดการภาระงานของโปรเซสเซอร์ เมื่อระบบอุตสาหกรรมมีความซับซ้อนมากขึ้น

ขยายระบบนิเวศผลิตภัณฑ์ IO-Link ของ TI

การเพิ่ม TIOM2212 ทำให้ TI ขยายการรองรับฮาร์ดแวร์ในเลเยอร์ต่างๆ ของระบบนิเวศ IO-Link

กลุ่มผลิตภัณฑ์ที่ครอบคลุมยิ่งขึ้นของบริษัทยังประกอบด้วย:

• ทรานซีฟเวอร์ IO-Link
• สวิตช์เอาต์พุตดิจิทัล
• อุปกรณ์มาสเตอร์ IO-Link ที่มีตัวประมวลผลเฟรมในตัว

กลุ่มผลิตภัณฑ์นี้ช่วยให้วิศวกรจัดหาส่วนประกอบฮาร์ดแวร์ IO-Link หลายรายการจากผู้ผลิตเซมิคอนดักเตอร์รายเดียวกันได้

ระบบนิเวศของส่วนประกอบที่ผสานรวมกันมากขึ้นช่วยให้การเลือกฮาร์ดแวร์ การออกแบบอินเทอร์เฟซ การสนับสนุนทางเทคนิค และการบำรุงรักษาผลิตภัณฑ์ในระยะยาวทำได้ง่ายขึ้น

อย่างไรก็ตาม การเลือกส่วนประกอบจากผู้จำหน่ายรายเดียวไม่ได้ทำให้ไม่ต้องตรวจสอบระบบโดยรวม วิศวกรยังคงต้องตรวจสอบความเข้ากันได้ทางไฟฟ้า ข้อกำหนดของช่องสัญญาณ คุณลักษณะการป้องกัน จังหวะเวลาการสื่อสาร และการรองรับซอฟต์แวร์

แหล่งข้อมูลสำหรับการพัฒนาและการจำหน่ายผลิตภัณฑ์

TI จัดเตรียมแหล่งข้อมูลสำหรับการพัฒนาเพื่อสนับสนุนการประเมินและการติดตั้งใช้งานเทคโนโลยีการสื่อสารอุตสาหกรรมของบริษัท

ตามประกาศของ TI กำหนดการจำหน่ายมีดังนี้:

นอกจากนี้ TI จะสาธิตผลิตภัณฑ์ด้านการสื่อสารอุตสาหกรรมที่งาน electronica 2026 ซึ่งมีกำหนดจัดขึ้นระหว่างวันที่ 10-13 พฤศจิกายน ณ เมืองมิวนิก ประเทศเยอรมนี

TI จะเปิดตัว TICS100MOD ที่บูธของ TI ในฮอลล์ C4 หมายเลขบูธ 159 พร้อมการสาธิตที่เน้นการผสานระบบอีเทอร์เน็ตอุตสาหกรรมหลายโปรโตคอล

มุมมองด้านวิศวกรรม: เหตุใดผลิตภัณฑ์เหล่านี้จึงมีความสำคัญ

ในมุมมองของฉัน พัฒนาการที่สำคัญที่สุดไม่ใช่แค่การเพิ่มโมดูล Industrial Ethernet หรือมาสเตอร์ IO-Link อีกหนึ่งรุ่น แต่คือความพยายามในการลดความซับซ้อนทางวิศวกรรมที่เกี่ยวข้องกับการรองรับเทคโนโลยีการสื่อสารหลายรูปแบบ

สำหรับผู้ผลิตเครื่องจักรและอุปกรณ์ระบบอัตโนมัติ การคงรูปแบบฮาร์ดแวร์ที่แตกต่างกันไว้สำหรับมาตรฐานเครือข่ายแต่ละแบบอาจก่อให้เกิดความท้าทายด้านการพัฒนาและสินค้าคงคลังโดยไม่จำเป็น แพลตฟอร์มฮาร์ดแวร์ที่ปรับแต่งได้เปิดโอกาสให้กำหนดสถาปัตยกรรมผลิตภัณฑ์ให้เป็นมาตรฐานเดียวกัน โดยยังคงความยืดหยุ่นด้านการสื่อสารไว้

การผสาน TICS100MOD และ TIOM2212 ยังสะท้อนแนวโน้มที่กว้างขึ้นในระบบอัตโนมัติอุตสาหกรรม นั่นคือการผสานรวมการสื่อสารกำลังขยับเข้าใกล้ระดับอุปกรณ์ภาคสนามมากขึ้น

IO-Link ช่วยให้เข้าถึงข้อมูลที่ละเอียดขึ้นจากเซนเซอร์และแอคชูเอเตอร์ได้ ขณะที่ Industrial Ethernet ให้โครงสร้างพื้นฐานการสื่อสารที่จำเป็นสำหรับการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างเครื่องจักรและระบบควบคุม

เมื่อผสานรวมเทคโนโลยีเหล่านี้อย่างเหมาะสม ผู้ผลิตจะสามารถสร้างสถาปัตยกรรมระบบอัตโนมัติที่โปร่งใสยิ่งขึ้น พร้อมเข้าถึงข้อมูลการวินิจฉัยและการกำหนดค่าอุปกรณ์ได้ดียิ่งขึ้น

อย่างไรก็ตาม วิศวกรควรให้ความสำคัญเป็นพิเศษกับปัจจัยสามประการก่อนนำผลิตภัณฑ์เหล่านี้มาใช้:

1. ข้อกำหนดของโปรโตคอล: ตรวจสอบเวอร์ชันโปรโตคอล สถานะการรับรอง โหมดการทำงานที่รองรับ และความเข้ากันได้ของเฟิร์มแวร์
2. ประสิทธิภาพแบบเรียลไทม์: ประเมินเวลาในรอบการสื่อสาร การซิงโครไนซ์เครือข่าย และเวลาแฝงภายใต้สภาพการทำงานจริง
3. การบำรุงรักษาระยะยาว: พิจารณาขั้นตอนการอัปเดตเฟิร์มแวร์ การสนับสนุนตลอดอายุการใช้งานซอฟต์แวร์ ความพร้อมของชิ้นส่วน และความเข้ากันได้กับแพลตฟอร์มควบคุมที่มีอยู่

ท้ายที่สุดแล้ว ปัจจัยเหล่านี้จะเป็นตัวกำหนดว่าแพลตฟอร์มหลายโปรโตคอลจะให้ประโยชน์ที่วัดผลได้ในงานอุตสาหกรรมเฉพาะด้านหรือไม่

สรุป: การสร้างสถาปัตยกรรมการสื่อสารในอุตสาหกรรมที่ยืดหยุ่นยิ่งขึ้น

การเปิดตัว TICS100MOD และ TIOM2212 ของ Texas Instruments เป็นการขยายพอร์ตโฟลิโอเทคโนโลยีการสื่อสารในอุตสาหกรรมให้กว้างขึ้นอีกขั้น

TICS100MOD รองรับ EtherCAT, EtherNet/IP และ PROFINET แบบหลายโปรโตคอลผ่านแพลตฟอร์มฮาร์ดแวร์ร่วมกัน TIOM2212 ขยายการเชื่อมต่อไปยังเซนเซอร์และแอคชูเอเตอร์ IO-Link ช่วยให้นักพัฒนาผสานรวมอุปกรณ์ระดับภาคสนามเข้ากับเครือข่ายอุตสาหกรรมระดับสูงได้

ด้วยการผสานฮาร์ดแวร์ที่ตั้งโปรแกรมได้ ความสามารถในการประมวลผลแบบเรียลไทม์ และซอฟต์แวร์สำหรับการพัฒนา TI กำลังจัดการกับความท้าทายในทางปฏิบัติหลายประการที่เกี่ยวข้องกับระบบสื่อสารในโรงงานสมัยใหม่

เมื่อระบบอัตโนมัติในอุตสาหกรรมพัฒนาอย่างต่อเนื่อง การรองรับโปรโตคอลที่ยืดหยุ่นและการเชื่อมต่อระดับภาคสนามที่ดียิ่งขึ้นจะยังคงเป็นปัจจัยสำคัญสำหรับผู้ผลิตอุปกรณ์ ผู้รวมระบบ และวิศวกรระบบควบคุมอุตสาหกรรม