Design industrial e controle de motor utilizando FPGAs SoC
Existem vários fatores a considerar ao selecionar um dispositivo em um sistema industrial, incluindo: desempenho, custo de mudanças, tempo de mercado, habilidades do pessoal, a possibilidade de reutilização de bibliotecas/IP existentes, o custo dos upgrades de campo e baixas de engenharia consumo de energia. baixo custo.
Desenvolvimentos recentes no mercado industrial tem impulsionado a necessidade de altamente integrado de alto desempenho, dispositivos FPGA de baixa potência. Desenhadores preferem as comunicações da rede, em vez de comunicação peer-to-peer, que significa controladores adicionais podem ser necessários para a comunicação, que indiretamente aumenta o custo, o tamanho da placa e custos associados NRE (custo único de engenharia) BOM.
Custo total de propriedade é usado para analisar e estimar o custo de ciclo de vida da aquisição. É um conjunto alargado de tudo relacionado com o projeto direta e custos indiretos, incluindo custos de engenharia, instalação e custos de manutenção, conta de custos de materiais (BOM) e o custo do NRE (R&D), etc. Considerando fatores de nível de sistema, é possível minimizar o custo total de propriedade, resultando em rentabilidade sustentável a longo prazo.
Microsemi oferece dispositivos de SmartFusion2 SoCFPGA com Hard-Core microcontroladores ARM Cortex-M3 e integração de IP em um pacote de custo otimizado, com recursos que reduzem o tamanho BOM e placa. Com baixo consumo de energia e uma ampla faixa de temperatura, estes dispositivos operam confiável em condições extremas sem um ventilador. A arquitetura SmartFusion2 SoC FPGA integra um núcleo duro de ARMCortex-M3IP com o tecido FPGA para maior flexibilidade de projeto e tempo mais rápido ao mercado. Microsemi oferece um ecossistema de vários designs de referência de controle motor multi-eixo e IP para o desenvolvimento do algoritmo de controle motor, tornando mais fácil para mover de soluções de múltiplos processadores para soluções de dispositivo único (ou seja, SoCFPGAs).
Fatores que afetam o TCO
A seguir estão alguns dos fatores que afetam o sistema TCO.
(1) ciclo de vida longo. FPGA pode ser reprogramada após a implantação no campo, que estende o ciclo de vida do produto, permitindo que designers para focar o desenvolvimento de novos produtos e alcançar um tempo mais rápido ao mercado.
(2) BOM. Baseados em flash FPGAs da Micron não requerem uma inicialização do baile de finalistas ou flash MCU para carregar o FPGA ao poder, eles são dispositivos de nível zero não-volátil/instant-on. Ao contrário de dispositivos baseados em SRAM FPGA, baseados em flash FPGAs do Microsemi não exigem um monitor adicional de energização porque flash switches não muda com a tensão.
(3) tempo de mercado. Intensa competição entre os OEMs precisa urgentemente de mais diferenciação de produto e tempo mais rápido ao mercado. Comprovada IP módulos reduzem drasticamente o tempo de design. Agora é possível fornecer vários módulos IP para a construção de soluções industriais, enquanto mais módulos estão em desenvolvimento. Outra vantagem exclusiva que SoC demonstra é que pode ser usada para depurar projetos FPGA. Para depurar o projeto FPGA, o subsistema de microcontrolador pode ser usado para extrair informações a partir do FPGA através de uma interface de alta velocidade para depuração.
(4) os custos de ferramentas de engenharia. Contrariamente ao conceito caro de ferramentas de desenvolvimento de FPGA, Microsemi oferece um LiberoSoCIDE gratuito para desenvolvimento de FPGA que só paga quando estiver desenvolvendo dispositivos high-end.
Sistema de movimentação industrial
O sistema de movimentação industrial consiste em um dispositivo de controle do motor que contém a lógica e a lógica de proteção que impulsiona o inversor e um dispositivo de comunicação que permite o controle de supervisão inicializar e modificar os parâmetros de tempo de execução.
Em um sistema típico de carro (Figura 1), vários dispositivos de controlador podem ser usados para implementar a lógica de movimentação. Um dispositivo pode executar cálculos relacionados com algoritmos de controle motor, o segundo dispositivo pode executar tarefas relacionadas a comunicação e o dispositivo de terceiro pode executar tarefas relacionadas com a segurança.
