是誰緊扣工業(yè)自動化脈搏？網絡傳感器！

AM335x解決方案擁有多協議通信能力，無需協議處理專用離散式ASIC或者FPGA.這從本質上讓從設備的材料清單成本降低40%.把對許多流行協議（例如：PROFIBUS和EtherCAT）的支持集成到AM335x處理器中，可大大簡化AM335x處理器型器件聯網的工作量。例如，把AM335x處理器型傳感器連接至工廠自動化系統，通常只需對一個典型PHY或者UART界面進行編程，這是大多數工業(yè)編程人員都已經非常熟悉的工作。由于無需再進行艱苦的學習，因此縮短了部署時間，降低了成本。

AM335x嵌入式處理器在工業(yè)控制系統中成功的關鍵是其基于可編程實時單元的工業(yè)通信子系統（PRU-ICSS），它實現了片上多協議處理，并確保主從設備的必備延遲通信。PRU-ICSS由運行在200MHz下的兩個32位RISC處理內核組成。它能夠單循環(huán)執(zhí)行，并且其直接I/O界面以5納秒的速度采樣，確保實時通信所需的高吞吐速率。PRU-ICSS還裝備有一個完整的內存子系統，其由內核指定共用內存和一個32位中斷控制器組成。這些功能以及其邏輯、控制和算法，讓PRU-ICSS成為支持所有流行工業(yè)自動化協議（包括PROFIBUS/PROFINET、EtherCAT和Ethernet/IP等）實時從通信接口的理想選擇。因其可編程特性，PRU-ICSS還可實現定制知識產權（IP）或者定制底層總線。

圖3 PRU-ICSS結構圖

AM335x處理器是一種通用SoC，可有效實現工業(yè)自動化網絡中的絕大多數功能。例如，支持2D和3D圖形的備選功能，從而特別適合于HMI單元。另外，由于支持高級操作系統（HLOS），例如：Linux？、Windows？嵌入版CE和Android？，因此使用AM335x SoC時，操作員可以輕松地與HMI和其它應用程序互動。許多實時操作系統（RTOS），包括TI的SYS/BIOS？和許多其它第三方RTOS等，為開發(fā)人員帶來了高效的傳感器和馬達驅動器解決方案，它們不需要內存密集型HLOS，但需要低延遲的實時性能。

組件的可靠性和壽命是工業(yè)自動化系統的另一個關鍵標準。在大多數情況下，這些系統均在惡劣的環(huán)境下使用，這是一個巨大的挑戰(zhàn)。由于它們的部署時間和成本，工廠自動化系統的預計有效壽命周期通常都很長。AM335x處理器證明，它是一種非?？煽康腟oC.它的工作溫度范圍很大，可以持續(xù)處于上電狀態(tài)達100000小時以上。TI還保證，AM335x解決方案的產品壽命可達10年以上。

圖4 Sitara AM335x可擴展平臺

搶占市場先機

TI的工廠自動化解決方案得到眾多軟件和硬件開發(fā)工具的廣泛支持，讓自動化供應商可以快速地實現其系統設計，擁有市場上最為先進的功能。特別是，AM335x處理器得到了一種簡單卻強大的開發(fā)工具工業(yè)通信引擎（ICE）的支持，它給自動化廠商帶來了一個高成本效益的平臺，用于開發(fā)、測試和優(yōu)化從通信功能。ICE為廣大開發(fā)人員提供了對一些流行工業(yè)自動化協議的快速連接，例如：PROFIBUS/ PROFINET、Ethernet/IP、EtherCAT等。每種協議的信號LED組合有許多，包括Sercos 3的三色LED等。八數字輸出連接至板上LED和24V輸出驅動器。另外，有8個24V數字輸入和溫度傳感器，可用于簡單I/O應用。通過串行外圍接口（SPI）通信和脈寬調制（PWM）驅動器排針上的信號，開發(fā)人員可以擴展I/O功能?；诖械腃AN和PROFIBUS現場總線（Fieldbus），使用一個隔離式收發(fā)器。該模塊從外部閃存內存引導，支持串行閃存、并行閃存和MMC.ICE的軟件環(huán)境包括TI的SYS/BIOS OS、Code Composer Studio？集成開發(fā)環(huán)境和StarterWare（一種類似于大多數微控制器開發(fā)人員都熟悉的開發(fā)環(huán)境）。應用套件和樣品應用結合ICE，讓開發(fā)人員可在其工業(yè)自動化應用方面搶得相當大的先機。利用片上USB模擬器接口，客戶可以直接開始其自有應用的開發(fā)，無需購買外部JTAG仿真器。

圖5 Sitara ICE

競爭激烈的未來

為了滿足全球產品制造和材料處理的需求，工業(yè)自動化系統會不斷提高速度、精確度、可靠性和精密性。越來越多的制造商會轉向自動化，來提高其效率，降低成本，以求取得更大的競爭力，獲得更多的市場份額。另外，各制造公司都會努力把生產系統與公司業(yè)務系統緊密地結合在一起，包括供應鏈和需求監(jiān)測系統。因此，通信協議環(huán)境變得更加多樣化，進而突出了工廠自動化系統以及企業(yè)內其它業(yè)務系統的多協議支持的重要性。制造商的目標是，成為靈活、機敏和極高效的產品材料生產商。如TI的AM335x SoC等領先技術，以廣泛的模擬產品線作為補充，并得到包括ICE平臺在內的眾多工具的支持，將確保工業(yè)自動化廠商擁有他們需要的各種能力，以滿足市場發(fā)展的要求。