概述
工業乙太網在工業控制領域越來越流行，協議種類較多，例如Mechatrolink III、EtherCAT、Powerlink、Profinet、EtherNet/IP等等，在數控加工領域主流的協議有Mechatrolink III、EtherCAT。但是各種協議之間很難通信協作。
安川電機的Mechatrolink III是一項先進的工業乙太網技術，在數控加工領域應用廣泛。伺服設備多採用Mechatrolink III，但缺少配套的I/O或傳感設備，國內的I/O或傳感設備多採用EtherCAT，資源相對豐富。
Macnica Cytech 推出Mechatrolink III轉 EtherCAT Master 的MIE SoC模塊，有效解決了Mechatrolink III協定缺少配套設備的問題，能夠快速接入，減輕系統負擔，同時支援多個I/O設備接入。
Mechatrolink III 轉 EtherCAT 解決方案
現有解決方案一般如下圖所示，
主系統中要同時支援兩種協定，系統成本增加。同時，開發難度大，需要更多的軟硬體開發投入，而且CPU負擔重，導致升級系統成本增加。
採用MIE SoC模塊的解決方案如下圖所示，
主系統硬體不做任何改變，無需硬體開發投入，CPU不增加負擔。僅需增加MIE SoC模塊即可快速實現EtherCAT設備擴展。
MIE SoC模組簡介
MIE SoC模塊實物和結構框圖如下圖所示，基於Intel Cyclone V SoC模組， 最小片上系統，上電自啟動。FPGA部分集成駿龍科技自主產權的Mechatrolink III和EtherCAT兩個IP，以及Mechatrolink III和EtherCAT之間報文轉換和同步處理。不僅可以實現Mechatrolink III Slave轉EtherCAT master，還可以實現Mechatrolink III master + EtherCAT master的雙主站系統。FPGA 片上ARM A9處理器完成Mechatrolink III和EtherCAT初始化，週期性中斷處理及異常處理等。
技術參數
- Intel Cyclone V SoC主處理晶片
- 集成ARM-Cortex A9 雙核處理器
- 集成FPGA
- 模塊外設
- QSPI Flash (16MB)
- DDR3 *16bit (512MB)
- 集成 4路 100M PHY
- 其中兩路實現 Mechatrolink Slave
- 另外兩路實現 EtherCAT Master
- PCB
- 12 層, 54mm*54mm
- 郵票孔設計
結束語
MIE SoC模塊是低成本的工業乙太網協定轉換模組，FPGA實現協定的硬轉換，效率高，即時性強，系統組建簡單易用，而且能夠降低系統複雜度。
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