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プロセッサ

Sitara プロセッサ – ファクトリ・オートメーション

コネクティビティとスケーラビリティ - "Industry 4.0" や "Made in China 2025"(2025 年の製造大国入りを目指す中国の目標)のような構想を通じてファクトリ・オートメーションの次の波が登場するにつれて、ファクトリ内にあるすべてのシステム間で信頼性の高い通信を実現することがこれまで以上に重要になっています。また、開発期間と総開発コストを低減するため、FA のあらゆるレベルでソフトウェア開発への投資が増加するとともに、ソフトウェアの再利用が不可欠になっています。Sitara プロセッサ・ファミリは、産業用通信サポート機能の統合と、全製品ラインアップにわたるソフトウェアのスケーラビリティにより、接続とスケーリングを容易にします。

PLC(ハイエンド)

PLC(プログラマブル・ロジック・コントローラ)は、I/O ブロック、センサ、アクチュエータなどのフィールド・レベル・デバイスのリアルタイム制御を行います。処理能力、接続ノードの数、サイクル時間、サポート・プロトコルの数などに応じて、PLC にはさまざまな能力レベルがあります。ハイエンド PLC は多数の接続ノードをサポートすると同時に、標準的なフィールドバス・プロトコルを通じてリアルタイム通信を維持し、ファンレスの匡体に対応できるようにこれらすべてを限られた電力要件の範囲内で実現する必要があります。TI の Sitara プロセッサはリアルタイム通信向けの PRU-ICSS や、ユーザー・インターフェイス向けのオプショナル・グラフィック / ディスプレイ機能を搭載した高性能シングルチップ・ソリューションで、多様なニーズに対応しています。

利点

  • 制御と通信を実行するシングルチップを使用し、PRU-ICSS によりマスターとスレーブ両方の産業用イーサネットをサポート。
  • ファンレス設計でより高い性能レベルを実現。
  • 広範な PLC で構成された共通基盤のプラットフォームを形成しており、ハードウェアとソフトウェアの再利用を通じて、広い性能範囲における Sitara プロセッサのスケール化が可能

優位性

  • AM57x はデュアル PRU-ICSS を搭載し、マルチプロトコルを同時サポート。
  • デュアル・コア Cortex-A15 により最大 10,500 DMIPS の性能。
  • PCIe や最大 6 ポートのイーサネットなどの多様なペリフェラル。

ブロック図

デバイス
概要
リファレンス・デザイン
AM572x 最大 1.5GHz 動作のデュアル・コア Cortex-A15 とデュアル Cortex-M4 およびデュアル PRU-ICSS

EtherCAT 通信開発プラットフォーム

EtherCAT マスター・スタックのリファレンス・デザイン

認定取得済み Profinet IRT v2.3 デバイスのリファレンス・デザイン

Ethernet/IP 通信開発プラットフォーム

PROFIBUS 通信開発プラットフォーム

Ethernet POWERLINK 開発プラットフォームのリファレンス・デザイン

Sercos III スレーブのリファレンス・デザイン

PRU-ICSS を使用したマルチプロトコルの産業用イーサネット検出

AM571x 最大 1.5GHz 動作のシングル・コア Cortex-A15 とデュアル Cortex-M4 およびデュアル PRU-ICSS
66AK2G02
最大 600MHz 動作のシングル・コア Cortex-A15 とデュアル PRU-ICSS

PLC(エントリ・レベル)

エントリ・レベル PLC はリアルタイム通信や制御の面ではハイエンド版と共通の要件に対応します。しかし、接続エンド・ノード数が少なく、性能はそれだけ低くなっています。TI の Sitara 製品ラインアップはファミリ全体で共通のソフトウェアと産業用イーサネット・ソリューションを採用しており、エントリ・レベルからハイエンド・ソリューションに至るまで、柔軟なスケーリングが可能です。

利点

  • ICSS により産業用イーサネット・サポートを統合しており、外部コンポーネントが不要。
  • TI のプロセッサ SDK を通じた、プラットフォーム全体でのソフトウェアの再利用。
  • TI の広範な技術サポートと資料により、システムの迅速な構築が可能。

優位性

  • PRU-ICSS はマルチプロトコルのプログラマブル産業用通信ソリューションを提供。
  • TI は TI-RTOS、RT Linux、産業用プロトコル・ファームウェアを提供。
  • Sitara ファミリは共通のソフトウェアを使用し、Cortex-A8 からデュアル Cortex-A15 までをスケーリング。

ブロック図

産業用ヒューマン・マシン・インターフェイス(HMI)

HMI は FA ネットワークに対し、視覚的なインターフェイスを提供します。また、複雑さのレベルは多岐にわたります。HMI の主要な機能は情報を表示することですが、不可欠な要件として、解像度、ディスプレイの数、2D / 3D グラフィックス・アクセラレーション、Qt のようなグラフィックス・アクセラレーションを挙げることができます。さらに、産業用 HMI はファクトリ向けの設定で機能を果たす必要があり、フィールドバスとのコネクティビティや低消費電力のファンレス動作が求められます。

利点

  • Sitara デバイス全体にわたる Processor-SDK-Linux のサポートを基盤として Qt を使用した GUI の容易な開発が可能。
  • TI の Linux と、サード・パーティーのサポートが提供されている WinCE や Android のような共通の OS が利用可能。
  • PRU-ICSS を使用し、マルチプロトコル産業用フィールドバスとのコネクティビティを搭載。

優位性

  • 2D と 3D の各グラフィックス・アクセラレータを搭載(個別のエンジン)。
  • 最大 1920x1200 の解像度と複数のディスプレイをサポート。
  • H.264 や MPEG4 など 1080p のビデオ・デコード / エンコード機能を搭載。

ブロック図

デザイン
概要
リファレンス・デザイン
AM572x 最大 1.5GHz で動作するデュアル・コア Cortex-A15 で、最大 3 台のディスプレイと最大 1920x1200 @ 60fps の解像度、2x SGX544 をサポート

EtherCAT 通信開発プラットフォーム

EtherCAT マスター・スタックのリファレンス・デザイン

認定取得済み Profinet IRT v2.3 デバイスのリファレンス・デザイン

Ethernet/IP 通信開発プラットフォーム

PROFIBUS 通信開発プラットフォーム

Ethernet POWERLINK 開発プラットフォームのリファレンス・デザイン

Sercos III スレーブのリファレンス・デザイン

PRU-ICSS を使用したマルチプロトコルの産業用イーサネット検出

AM571x 最大 1.5GHz で動作するシングル・コア Cortex-A15 で、最大 3 台のディスプレイと最大 1920x1200 @ 60fps の解像度、1x SGX544 をサポート
AM437x 最大 1GHz で動作するシングル・コア Cortex-A9 で、最大 1280x1024 @ 60fps のディスプレイと 1x SGX530 をサポート
AM335x 最大 1GHz で動作するシングル・コア Cortex-A8 で、最大 1280x1024 @ 60fps のディスプレイと 1x SGX530 をサポート