2023華南國際智能制造、先進電子及激光技術博覽會（LEAP Expo）旗下成員展——慕尼黑華南電子展（electronica South China）于11月1日落幕。展會同期舉行了多場精彩論壇，包括瑞薩電子在內的眾多大咖現場分享行業干貨。

摘要

隨著工業4.0的推進，我們正邁向以“信息技術與制造業深度融合為主線，以推進智能制造為主攻方向的”第四次工業革命。憑借瑞薩多年在MCU/MPU領域上的耕耘，我們將攜手我們的合作伙伴、客戶一同賦能中國工業自動化。

瑞薩電子應慕尼黑展覽會主辦方的邀請，參加了2023年10月30日在深圳國際會展中心舉辦的國際嵌入式系統創新論壇。瑞薩電子嵌入式處理器市場部高級經理譚紹鵬跟與會觀眾分享了瑞薩在工業自動化領域的重點部署及相應的MCU/MPU解決方案。

演講內容分享

隨著智能制造的發展，越來越多的制造商考慮如何通過連接技術和數字化或工業4.0來提高產能和安全性，并提升生產效率、降低能耗，使我們的制造系統可持續性地邁向高端化、智能化、綠色化，并最終推動我國從“制造大國”向“制造強國”轉變。瑞薩電子將依托于強大的MCU/MPU技術跟全面的產品線，全“芯”賦能中國工業自動化升級換代。

我們重點部署和投資的領域從控制層的PLC主站到現場域的工業網絡通訊、IO模塊、網關，再到實現智能制造設備，如機器人，及其核心控制驅動設備，如伺服驅動器、執行器等，最后到工廠的最小元素之一各式各樣的傳感器等，全線涵蓋了整個工業自動化的產業鏈條。

在工業網絡通訊方面，瑞薩電子提出了RZ/T2M雙核電機驅動解決方案，支持多工業以太網協議，支持IEC61508功能安全的高性能MPU。

RZ/T2M內置了兩個高達800MHz主頻的ARM Coretex R52高性能處理器。其中一個內核CPU0是為電機控制而設計的，它具有用于電機控制外圍設備的TCM（緊耦合內存）和LLPP（低延時外設總線），專門處理需要快速響應的電機驅動應用及外設，如PWM、ADC、TFU（三角函數加速器），Σ⊿接口等，除此之外，連接到LLPP總線的用于電機控制的外圍設備可以以低延遲從內核CPU0核訪問，增強了實時性操作。這些特性，讓RZ/T2M非常適合用于交流伺服和變頻器。

RZ/T2M另外一個也是高達800MHz的CR52內核處理器CPU1則專門處理高速網絡通訊協議，依托內置的一個千兆TSN交換機，實現3個千兆以太網口輸出，支持多種主流的工業以太網協議棧，如EtherCAT、PROFINET RT/IRT、EtherNet/IP、CC-Llink IE Basic、TSN (IEC/IEEE 60802 Industrial Profile)、OPC UA over TSN等。除此之外，該內核還可以用于功能安全，與非安全CPU0內核以及其他總線外設進行相應的隔離，專門作為安全的外圍設備工作。該解決方案已經獲得了符合TUV IEC61508標準的SIL3安全完整性等級證書。

最后，RZ/T2M還能支持多種主流的、標準的編碼器接口，如A-formatTM、BiSS-C、EnDat2.2、 TamagawaHIPERFACE DSL，從而減少了外圍器件的BOM成本，是一款集成度高，性價比優的工業以太網電機驅動解決方案。

論壇上還重點推薦了RZ/N2L，除了支持多協議工業以太網以外，RZ/N2L可輕松通過并行總線與現有系統進行通訊與訪問，終端用戶可以便捷地對初始投資的原設備升級成為符合工業以太網通訊的智能設備。由于RZ/N2L擁有和RZ/T2M的無縫架構和外設，也使用戶能夠重復使用軟件資產并降低研發成本。

除了上述的MPU產品線，瑞薩電子還提供支持多協議及多達雙軸電機驅動的RX72M MCU解決方案，類似于RZ/T2M，RX72M的主頻高達240MHz，帶有雙精度的FPU浮點運算單元以及硬件的三角函數TFU。在通訊部分，RX72M集成了ESC從站控制器，直接支持EtherCAT從站商用協議，不需要額外授權。在電機驅動部分：RX72M帶有豐富的模擬電路，可支持多達2軸三相電機電流的同時采樣。最后，RX72M不同管腳封裝，高性價比，滿足多種不同客戶的應用需求，如遠傳IO模塊、IO耦合器、單軸伺服電機驅動等。

隨著越來越多的工業應用開始使用自動化技術，我們更加需要在設備中采取安全措施，從而防止或最大限度減少意外死亡和社會損失。在向市場發布產品之前，當今的設備制造商要承擔的任務是計算出發生故障的可能性，并為產品采取安全措施，以應對可能出現的故障。IEC61508是工業界具有代表性的安全標準，依照安全完整性等級（SIL）劃分為SIL 1至SIL 4四個等級。最近，認證機構制定的SIL3標準正式成為工業設備的標準。瑞薩基于IEC61508標準，提倡整合軟硬件的整套解決方案。從硬件架構上，瑞薩推崇的是雙MCU，或者雙核MPU+MCU/MPU的硬件架構，已符合SIL3安全完整等級以及HFT=1（硬件故障裕度=1）；從軟件上，瑞薩提出了靈活的軟件解決方案，任君選擇：

1自檢庫套件：用于診斷MCU內部的CPU、ROM、RAM和永久故障

2SIL3系統軟件套件：適用于雙MCU系統，具有MCU診斷功能、調度程序和分區功能

3FSoE安全功能通訊軟件套件：符合EtherCAT從站安全通訊協議的網絡套件

4Profisafe安全功能通訊軟件套件：符合PROFIBUS & PROFINET安全通訊協議的網絡套件

5參考文檔：包含將要提交給認證機構的示例文檔的指導書以及準備指南技術文檔，用于安全部件開發，例如輸入和輸出電路診斷、電源監控。

6參考板：雙MCU配置的硬件評估套件

7符合IEC61508認證的編譯器：瑞薩電子編譯器的認證套件“CC-RX”(RX) 或者從IAR購買經過認證的編譯器（針對RX/RA MCU的IAR-EWARM FS V9.20.3）

最后，瑞薩電子借2023年慕尼黑華南展會-國際嵌入式系統創新論壇的機會，攜手廣大工程師朋友、合作伙伴、客戶一同賦能中國工業自動化，邁向中國工業自動化領域的新征程。

審核編輯：湯梓紅