産業用通信
TI のアナログ製品と組込みプロセッシング デバイスと認証取得済みソフトウェアを使用する、簡単かつ高速なリアルタイムのデータ交換
設計でシームレスなコネクティビティとスケーラビリティを実現
産業用通信を採用すると、コネクテッド (ネットワーク接続型) 環境を実現できます。この環境で、集中型インテリジェンスとエッジ インテリジェンスの両方を使用すると、効率を改善し、リアルタイムのデータ交換を実現することができます。この通信機能は、スタンドアロンのディスクリート システムから、非常に透過性の高い接続システムに至るまで、家庭、輸送機器、製造、エネルギー供給の各分野で変革を推進しています。お客様の設計をシンプルにするために、すぐにご利用になれる、TI の産業用通信ソリューションをご活用ください。これらのソリューションは、ソフトウェア統合型のオンチップ製品、プロトコル準拠のインターフェイス デバイス、認証取得済みのデバイス向けソフトウェア スタックなどを取り揃えています。
すぐに使用できる産業用通信ソリューション
統合型 SoC 製品
TI のスケーラブルで高性能なマイクロプロセッサとマイコンで構成された製品ラインアップを採用すると、1Gb TSN (Time-Sensitive Networking：時間限定ネットワーク) を搭載した単一の SoC (システム オン チップ) で、通信とコンピューティングを同時に実行できます。
プロトコル準拠の各種インターフェイス デバイス
TI の製品ラインアップは、信頼性の高い CAN と RS-485 の各トランシーバ、産業用イーサネット PHY、IO-Link、シングルペア イーサネット PHY を取り揃えており、システム性能と信頼性の向上に貢献します。
認証取得済み、ライセンス付属、実製品開発に対応
TI は、ライセンス付属や認証取得済みのデバイス向けソフトウェア スタックを取り揃えています。これらに該当するのは、TI のパートナーから入手できる実製品開発に対応したハードウェア ソリューションや、産業用プロトコル向けの高度な構成ツールです。
TI のエキスパートによるサービスとサポート
TI E2E コミュニティで、産業用通信プロトコル スタックのエキスパートが TI の産業用通信プロトコル スタックに関するオンライン サポートを提供しているほか、カスタマイズと最適化の各オプションが利用できます。これらは、開発期間の短縮に役立ちます。
主なプロトコルの概要
リアルタイム性能とトポロジのフレキシビリティに関して、従来より優れた新しい基準を実現できます
EtherCAT は、高性能でスケーラブルな産業用イーサネット プロトコルであり、産業用オートメーションでディタミニスティック (確定的) 通信を実現できます。
利点：
- PRU-ICSS (プログラマブル リアルタイム ユニットおよび産業用通信サブシステム) ブロック内の PRU を使用し、マルチプロトコル産業用イーサネットと Arm® プロセッサ ファミリの組み合わせをサポートします。
- スタックと EtherCAT スレーブ コントローラ (ESC) の MAC (メディア アクセス制御) は、ワンストップ ショップ (集約型の単一ソリューション) 環境を実現します。
- 評価基板を使用すると、EtherCAT ソリューションを評価し、開発を迅速に開始することができます。
主なリソース
- Arm® ベースのプロセッサ – EtherCAT 対応プロセッサ
- Arm® ベースのマイコン – EtherCAT対応マイコン
- C2000™ リアルタイム マイコン – EtherCAT対応マイコン
- イーサネット PHY – EtherCAT 対応インターフェイス
- シングルペア イーサネット PHY – 産業用イーサネット対応インターフェイス
- TMDS64EVM – Sitara™ プロセッサ向け、AM64x 評価基板
- LP-AM263 – AM263x Arm® ベースのマイコン向け、汎用 LaunchPad™ 開発キット
- LP-AM243 – AM243x Arm® ベース マイコン向け、汎用 LaunchPad 開発キット
- LAUNCHXL-F28P65X – C2000™ リアルタイム マイコン F28P65x LaunchPad™ 開発キット
- DP83826EVM – EVM highlighting functionality of DP83826 Ethernet PHY
- DP83826-EVM-AM2 – AM2x 産業用イーサネット PHY アドオン ボードの評価基板
- IND-COMMS-SDK – 産業用リアルタイム通信 SDK (ソフトウェア開発キット)
- PROCESSOR-SDK-AM64X – AM64x Sitara™ 向けのソフトウェア開発キット (SDK)
- MCU-PLUS-SDK-AM263X – AM263x Sitara™ マイコン向けソフトウェア開発キット (SDK)
- MCU-PLUS-SDK-AM263PX – AM263Px Sitara™ マイコン向けソフトウェア開発キット (SDK)
- MCU-PLUS-SDK-AM243X – AM243x Sitara™ マイコン向けソフトウェア開発キット (SDK)
- TMDXIDDK379D – 産業用モーター制御向けの C2000 DesignDRIVE 開発キット
- TIDEP-01032 – EtherCAT® 接続型、シングルチップ、デュアル サーボ モーター ドライブのリファレンス デザイン
- TIDM-02006 – Distributed multi-axis servo drive over fast serial interface (FSI) reference design
- How to select the right industrial Ethernet standard: EtherCAT – 技術記事
- Sitara™ プロセッサ上のEtherCAT® (Rev. E 翻訳版) – ホワイト・ペーパー
- Industrial Communication Protocols Supported on Sitara™ Processors (Rev. E) – アプリケーション・ノート
- EtherCAT Based Connected Servo Drive using Fast Current Loop on PMSM (Rev. B) – アプリケーション・ノート
- How and Why to Use the DP83826 for EtherCAT® Applications (Rev. C) – アプリケーション・ノート
このイーサネット通信ネットワークを使用すると、標準的なイーサネット テクノロジーを導入できます
産業用ネットワーク プロトコルである EtherNet/IP™ は、CIP (Common Industrial Protocol：共通産業用プロトコル) をベースにしています。CIP は、ファクトリ オートメーションとプロセス オートメーション向けの産業用プロトコルです。
利点：
- マルチプロトコル産業用イーサネットの MAC (メディア アクセス制御) は、EtherNet/IP と EtherNet/IP スタックをサポートしています。
- 評価基板と EtherNet/IP のサンプル ソフトウェア アプリケーションを使用すると、実際の設計に最適なソリューションを見つけ、開発を迅速に開始するのに役立ちます。
主なリソース
- Arm® ベースのプロセッサ – EtherNet/IP 対応プロセッサ
- Arm® ベースのマイコン – EtherNet/IP 対応マイコン
- イーサネット PHY – EtherNet/IP 対応インターフェイス
- シングルペア イーサネット PHY – 産業用イーサネット対応インターフェイス
- TMDS64EVM – Sitara™ プロセッサ向け、AM64x 評価基板
- LP-AM243 – AM243x Arm® ベース マイコン向け、汎用 LaunchPad 開発キット
- DP83867ERGZ-R-EVM – DP83867ERGZ-R-EVM RGMII 1000M/100M/10M イーサネット PHY 評価モジュール
- PROCESSOR-SDK-AM64X – AM64x Sitara™ 向けのソフトウェア開発キット (SDK)
- MCU-PLUS-SDK-AM263X – AM263x Sitara™ マイコン向けソフトウェア開発キット (SDK)
- MCU-PLUS-SDK-AM243X – AM243x Sitara™ マイコン向けソフトウェア開発キット (SDK)
Profinet を採用すると、産業用プロセスの生産性、効率、フレキシビリティが向上します
Profinet は、オートメーション環境内に存在するコントローラとデバイスの間でデータを交換することを意図した、オープン規格の産業用イーサネット ソリューションです。Profinet は、診断、機能安全、アラームを含め、複数のコンポーネント間の周期的通信と非周期的通信の両方を定義しています。
利点：
- Profinet と Profinet スタックをサポートするマルチプロトコル産業用イーサネットの MAC (メディア アクセス制御)。
- 評価基板と Profinet のサンプル ソフトウェア アプリケーションを使用すると、実際の設計に最適なソリューションを見つけ、開発を迅速に開始するのに役立ちます。
主なリソース
- Arm® ベースのプロセッサ – Profinet 対応プロセッサ
- Arm® ベースのマイコン – Profinet 対応マイコン
- イーサネット PHY – Profinet 対応インターフェイス
- シングルペア イーサネット PHY – 産業用イーサネット対応インターフェイス
- TMDS64EVM – Sitara™ プロセッサ向け、AM64x 評価基板
- LP-AM263 – AM263x Arm® ベースのマイコン向け、汎用 LaunchPad™ 開発キット
- LP-AM263P – AM263Px Arm® ベースのマイコン向け、汎用 LaunchPad™ 開発キット
- LP-AM243 – AM243x Arm® ベース マイコン向け、汎用 LaunchPad 開発キット
- DP83822EVM – DP83822I 10Mbps/100Mbps イーサネット PHY の評価基板
- DP83869EVM – 銅線 / ファイバ対応の産業用イーサネット PHY 評価モジュール
- PROCESSOR-SDK-AM64X – AM64x Sitara™ 向けのソフトウェア開発キット (SDK)
- MCU-PLUS-SDK-AM263X – AM263x Sitara™ マイコン向けソフトウェア開発キット (SDK)
- MCU-PLUS-SDK-AM243X – AM243x Sitara™ マイコン向けソフトウェア開発キット (SDK)
ソフトウェアに関する FAQ (よくある質問)
産業用通信、プロトコル、統合に関する基本を確認できます
フィールドバスと産業用イーサネットに関連して、TI はどのような製品を提供していますか？
産業用通信サブシステム (ICSS) を搭載した TI のデバイス製品ラインアップ (device portfolio) は、フィールドバスや産業用イーサネットのさまざまなプロトコルを実装しています。TI の産業用通信ソフトウェア開発キット (SDK) は、開発開始に役立つ認証取得済みプロトコル スタックとサンプル アプリケーションを収録しています。
TI はどのようなプロトコル スタックを提供していますか？
TI のソフトウェア開発キット (SDK) は、Profinet、EtherCAT、EtherNet/IP (インターネット プロトコル) をサポートしています。ICSS ハードウェア ブロックを使用してこれらのプロトコルを実装すると、開発ユーザーは最新仕様に対応すると同時に、さまざまなプロトコル スタックを実装するための共通ハードウェア プラットフォームを通じてフレキシビリティを確保できます。
TI のプロトコルは認証取得済みですか？
はい。TI は自社のハードウェア評価プラットフォーム上で、自社のプロトコル スタックの認証を取得済みです。
プロトコルのコストとライセンス モデルはどのようなものですか？
TI の各種プロトコルはロイヤリティ フリーであり、量産ライセンスも付属しています。追加のコストは発生しません。
TI はコントローラのホスト側プロトコルを提供していますか？
はい。TI は、Acontis、CODESYS、IBV、IGH などの企業と提携し、ホスト側 (マスター) プロトコルを提供しています。
TI は、何らかのパートナー ネットワークと連携していますか？
TI は、複数のパートナーが参加する包括的なエコシステムと連携しています。これらのパートナーのリストと各社の事業の詳細については、「ソフトウェア パートナー」 (Software Partners) の下にある「パートナー一覧」 (Partner Directory) ページをご覧ください。
産業用通信やソフトウェア関連の問題に関するサポートはどこで見つかりますか？
TI E2E™ 設計サポート フォーラムは、設計プロセスの多様な段階でエンジニアの役に立つ情報を提供しています。TI のさまざまなプロトコル エキスパートが技術的な質問に回答し、知識を公開しているため、お客様が設計上の問題を迅速に解決するのに役立ちます。
産業用通信テクノロジーの実現に貢献
リアルタイム データ通信分野での最新テクノロジー
TSN (Time-Sensitive Networking：時間限定ネットワーク) は、一連の IEEE (電気電子技術者学会) 規格で構成されており、イーサネット ネットワークを使用して確定的なリアルタイム通信を実現します。高精度のタイミングと同期を必要とするアプリケーションで TSN を採用すると、低レイテンシや高い信頼性を確実に実現できます。TSN 対応の MAC (メディアアクセス制御) を搭載したプロセッサなど、TI の各種製品は TSN をサポートしています。ソフトウェア プロトコル スタックや幅広いイーサネット PHY などに該当する製品ラインアップを使用して、開発中の設計を補完できます。
TI 製品を活用すると、以下の利点を実現できます。
- TI のプロセッサ評価基板と SDK (ソフトウェア開発キット) を使用すると、TSN ネットワークの要件を評価し、プロトタイプを製作することができます。
- TI の TSN 関連資料、トレーニング リソース、技術サポートを活用できます。
産業オートメーション用 TSN (Rev. A 翻訳版)
イーサネット PHY は、設計のシンプル化とネットワーク性能の最適化に貢献
「この処理を実行」シリーズ：AM64x プロセッサ上で Linux® を使用する TSN (時間限定ネットワーク)
ネットワーク接続のシンプル化
シングルペア イーサネット (SPE) を使用すると、クラウドからエッジへの産業用通信を実施できます。シグナル チェーン全体で TCP/IP (伝送制御プロトコル / インターネット プロトコル) を実現でき、分散処理や、詳細なリモート分析とデータ保存の両方が可能になります。
開発中システムで予防保守を実現するには、以下の手順を実行します。
- TI の信頼性の高い PHY (物理層) を使用してシステムを製作し、導入後のメンテナンス コスト削減を推進します。
- 業界をリードするディタミニスティック (確定的) 機能と同期機能を搭載しているため、シンプル化したソリューションを使用して、高精度のタイミング特性を実現することができます。
- 高度なケーブル診断機能を活用した予防保守を通じて、システムのアップタイム (稼働時間) を最大化できます。
Single Pair Ethernet with Power Over Data Line
How and Why to Use Single Twisted-Pair Ethernet (SPE) for Industrial Robotics Environments (Rev. A)
シングルペア イーサネット に関する主な製品
シングルペア イーサネット上でデータと電力を組み合わせて伝送
PoDL (データ ライン経由の電力供給) と APL (高度な物理層) はどちらも、デバイスが 1 本のイーサネット ケーブルで電力とデータの両方を受信するためのテクノロジーです。これらを採用すると、センサ、アクチュエータ、産業用 IoT (モノのインターネット) デバイスなどのアプリケーションで、ネットワークの設置がシンプルになります。APL は、過酷な条件下でも信頼性の高いデータ通信を実現する特長があり、プロセス オートメーション環境で使用されています。
以下の方法で、PoDL と電力重視の APL ソリューションを実装するプロジェクトを迅速に開始できます。
- TI のスケーラブルな各種リファレンス デザインを活用すると、PSE (給電側機器) とPD (受電側デバイス) を実装できます。
- TI のゲートウェイ ソリューションは、標準的なイーサネットとシングルペア イーサネットの間でイーサネット通信をブリッジ接続する目的で使用しています。
Single Pair Ethernet with Power Over Data Line
How to Implement an IEEE 802.3cg or 802.3bu-Compliant PoDL PSE
IEEE 802.3cg 10BASE-T1L Power over Data Lines Powered Device Design (Rev. A)
データ ライン経由の電力供給 (PoDL) に関する主な製品
スマート センサとアクチュエータの活用
IO-Link は、センサとアクチュエータをオートメーション システムに接続する産業用通信プロトコルです。TI の IO-Link PHY (物理層) とリファレンス デザインを採用すると、設置と保守がシンプルになります。具体的には、データ交換を強化し、高度な診断機能と構成を有効にすることができ、スマート製造環境でシームレスな統合と効率の向上を実現できます。
以下の方法で設計を開始できます。
- TI の評価基板とリファレンス デザインを採用すると、低コストの IO-Link デバイスを製作できます。
- 8 ポートの IO-Link デバイス、内蔵のフレーム ハンドラ、産業用イーサネット ゲートウェイを使用すると、シングルチップ ソリューションを設計できます。
- TI の IO-Link 関連資料、トレーニング リソース、技術サポートを活用できます。
Implementing an IO-Link master with deterministic timing
センサとアクチュエータ向け、IO-Link デバイス実装のリファレンス デザイン
8 ポートの IO-Link ブースタパック プラグイン モジュール
シームレスな統合に適したブリッジ接続システム
産業用通信ゲートウェイは、異種のシステムやデバイスを接続し、複数のネットワーク間でデータとプロトコルを変換する役割を果たします。この種の機器は、統合を効率化し、リアルタイムのデータ交換を促進するほか、産業環境全体で運用効率を向上させるのに役立ちます。
TI の各種リファレンス デザインと評価基板 (EVM) は、さまざまな種類のゲートウェイをサポートしており、以下の評価開始に役立ちます。
- TI の評価基板 (EVM) を使用して 8 ポートの IO-Link マスターから産業用イーサネットに接続できるほか、OPC 統合アーキテクチャ、Profinet、EtherCAT、Ethernet IP のいずれかに接続するためのリモート IO-Link ゲートウェイの製作に役立つサンプル ソフトウェアが付属しています。
- PoDL (データ ライン経由の電力供給) 機能を搭載した 4 個の 10BASE-T1L シングルペア イーサネット (SPE) ポートと 1 個の 1000BASE-T イーサネット ポートの間のブリッジとして機能するイーサネット ゲートウェイ。