大多数の産業用イーサネット規格はASICやFPGAといった外付けのデバイスを必要とし、複数種類の規格に対応するには個別にモジュールを作る必要があります。本記事ではこのような問題を解決するマルチプロトコルに対応したTI Sitara™プロセッサーをご紹介します。
様々な産業用イーサネットワーク規格が乱立......
昨今、産業機器で工場自動化やプロセス自動化、ビル・オートメーションなどの分野で、シリアル・ベースのフィールドバスに代わり産業用イーサネットが主要な役割を果たすようになっています。産業用イーサネットは、PLC(プログラマブル・ロジック・コントローラー)と現場に設置されたセンサー/アクチュエーター、I/O モジュール、バス・カプラ、ドライブを接続します。
多くの業界をリードするメーカーが自社のニーズに対応したネットワーク規格を定義しており、30を超える規格が使用され、現場では規格がばらばらになっています。しかも、それぞれの仕様には相互接続性が確保されていないのが現状です。
以下は産業用イーサネットワークの規格例です。
フィールドバス名 | EtherCAT® | PROFINET® | Ethernet/IP™ | Sercos Ⅲ® | MECHATROLINK® | CC-Link® |
物理層 | Ethernet | Ethernet | Ethernet | Ethernet | Ethertnet | RS485/Ethernet |
協会 | EtherCAT Technology Group(ETG) |
Profinet協会 | ODVA | Sercos | MECHATROLINK協会 | CC-LINK協会 |
産業用イーサネットへ対応するためには?
多くの産業用イーサネット規格ではリアルタイム・イーサネット・フレーム・プロセッシングのために専用のASICやFPGAを必要とします。

専用のASICやFPGAが不要!TIのSitara 産業用ネットワークソリューション

TIのSitaraプロセッサーでは産業ネットワークに応じた機能を内蔵できるため、外付けに専用のASICやFPGAを必要としません。
また、TIのSitaraプロセッサーファミリーには内部の“PRU-ICSS”にプロトコルスタックを導入することでソフトウェアの入れ替えによって様々な産業ネットワークのスレーブ機器に対応できます。
これにより、システムコストの最適化や同じプラットフォームで複数のプロトコル対応をサポートすることができ、部品点数削減だけでなく開発コストも削減することが可能です。
また、AM437xシリーズ、AM57xシリーズではPRU-ICSS機能が拡張され、2つのプロトコルスタックを同時に処理することもできるようになりました。
Sitara製品ラインナップ
特長 |
高性能マルチコア プロセッサー |
Video入力サポート プロセッサー |
最も汎用性の高い プロセッサー |
シンプルなシングル プロセッサー |
シリーズ名 | AM57x | AM437x | AM335x | AMICx |
Processing | Cortex®-A15@1.5GHzx2 (Max10500DMIPS) DSP(C66x@750MHz)x2 |
Cortex®-A9@1GHz (Max2500DMIPS) |
Cortex®-A8@1GHz (Max2000DMIPS) |
Cortex®-A8@300MHz (Max600DMIPS) |
Graphics | 2xSGX5443D, GC3202D, IVAHDVideoAccelerator |
SGX530 | SGX530 | - |
メモリ | DDR3(L) | LPDDR2/DDR3(L) | LPDDR1/DDR2/DDR3(L) | LPDDR1/DDR2/DDR3(L) |
ペリフェラル | USB3.0 ディスプレイサブシステム (HDMI,3系統LCD出力) Video入出力 10/100/1000EMACx2 QSPI, SATA, PCIe |
USB2.0 ディスプレイサブシステム Video入力 10/100/1000EMACx2 QSPI |
USB2.0 LCDコントローラー 10/100/1000EMACx2 |
USB2.0 |
工業通信 | 2つのプロトコルを 同時処理 |
2つのプロトコルを 同時処理 |
EtherCAT, EthernetIP, Profinetなど | EtherCAT, EthernetIP, Profinetなど |
PMIC | TPS659037 TPS65916 LP8732+LP8733 |
TPS65218 | TPS65910A/A3 TPS65217 TPS650250 TPS65218 |
TPS65910A/A3 TPS65217 TPS650250 TPS65218 |
産業ネットワークをすぐに試せる環境も提供!

TI社から提供されていてる評価ボードを使用することで、すぐに産業ネットワークを評価することが可能です。
AM3359 産業用通信エンジン
Sitara AM335x Arm® Cortex®-A8 プロセッサー・ファミリの中で、特に産業用通信システム向けに設計された開発プラットフォームです。 外付け部品点数の低減、クラス最高の低消費電力性能、基板面積の低限を実現します。
最後に
いかがでしたでしょうか?TI社では産業用オートメーション・ソリューション専用のページもご用意しております。また、回路図/ブロック図や、そのまま使える設計ファイルを公開したリファレンス・デザインもございます。
設計時間の短縮に役に立つものばかりですので、是非こちらもご活用ください。
おすすめリファレンス・デザインはこちら

マルチ・プロトコル産業用イーサネット検出、産業用オートメーション・リファレンス・デザイン(AM335xシリーズ搭載)
EtherCAT スレーブおよびマルチプロトコル産業用Ethernet リファレンス・デザイン(AMICxシリーズ搭載)
※マルチ・プロトコル産業用イーサネット検出、産業用オートメーション・リファレンス・デザイン(AM335xシリーズ搭載)は、AM3359 産業用通信エンジンのリファレンスデザインです。
Sitara搭載評価ボードの購入はこちら
AMICxシリーズ搭載
TMDXICE110-BTA
AM335xシリーズ搭載
TMDSICE3359 (AM3359 産業用通信エンジン)
AM437xシリーズ搭載
TMDSIDK437X
AM57xシリーズ搭載
K2GICE
TMDXIDK5718
TMDXIDK5728
TI社 WEBサイト 関連ページはこちら
産業用イーサネット規格の正しい選択法:マルチプロトコルのメリット
Sitaraプロセッサ概要
Sitaraデバイスが対応可能な産業用プロトコル一覧
AM3359 産業用通信エンジン
産業用通信
産業用オートメーション・ソリューション
おすすめ記事/資料はこちら
TIのArm® Cortex® -A 汎用プロセッサ 開発/評価ボード 4選
産業用プロセッサでスマート工場を実現!Sitara™ AM437x
Sitara™ AM437xで、ブラシレスDCモータとエンコーダを動作させてみた
EtherCAT® とは -5分で分かる概要-
OpenCV対応のArm(R)プロセッサで人物検知をしよう
専門知識不要!複雑な画像処理が行えるライブラリ"OpenCV"とは?
産業機器のOPC UA対応を早期実現!
お問い合わせ
本記事でご紹介したSitaraプロセッサや産業用イーサネットに関するTI社の製品について詳細な情報をお求めの方は、是非こちらからお問い合わせください。