Renesas Electronics ha presentato RZ/T2N, un microprocessore a 64 bit che riunisce sullo stesso chip il controllo motori in tempo reale, la connettività Industrial Ethernet e l’elaborazione applicativa. In un servoazionamento multi-asse o in un PLC queste funzioni richiedono di norma più componenti distinti, con effetti diretti su ingombro in scheda e costo della distinta base.
Il dispositivo può lavorare sia come controllore di rete sia come dispositivo periferico. Per i costruttori questo significa poter sviluppare robot articolati, servoazionamenti multi-asse e PLC sulla stessa piattaforma, riutilizzando lo stesso progetto su prodotti diversi.
Un’architettura a due livelli
L’elaborazione applicativa è affidata a due core Arm Cortex-A55 fino a 1,2 GHz. Il tempo reale è gestito da due Cortex-R52 fino a 800 MHz. Ogni core R52 dispone di 576 KB di memoria TCM protetta da ECC. Il motivo è semplice: una memoria accoppiata strettamente al core riduce la variabilità dei tempi di esecuzione, condizione necessaria per anelli di controllo motore ad alta precisione.
La protezione ECC si estende all’intera gerarchia di memoria, dalla TCM alla cache, dalla SRAM integrata alla DDR esterna. Il controller di memoria supporta LPDDR4-1600 a 16 bit con cifratura e decifratura in tempo reale.
Fino a quattro assi su un solo dispositivo
Le periferiche integrate permettono di controllare fino a quattro assi. Bastano per robot SCARA e Delta senza processori aggiuntivi. Le interfacce encoder offrono due canali per asse e supportano Tamagawa T-Format, HIPERFACE DSL, A-format, EnDat 2.2 e BiSS C, oltre ai più recenti EnDat 3 e BiSS Line.
Rete, sincronizzazione e ridondanza
Sul fronte della comunicazione, RZ/T2N integra tre MAC Gigabit Ethernet, uno switch Ethernet e un EtherCAT SubDevice Controller. Per implementare Industrial Ethernet, sia lato controller sia lato device, non servono quindi circuiti integrati di comunicazione esterni. Il chip supporta EtherCAT, PROFINET RT/IRT ed EtherNet/IP, mentre il Time-Sensitive Networking abilita comunicazioni sincronizzate nel tempo.
Per le reti che non tollerano interruzioni sono previsti i protocolli di ridondanza HSR, PRP e FRER. La sicurezza informatica si basa su librerie crittografiche, secure boot, aggiornamento sicuro del firmware e Arm TrustZone.
Secondo Hari Pendurty, vicepresidente della divisione EP Edge AI and Application Processors di Renesas, chi progetta apparecchiature industriali deve conciliare prestazioni e funzionalità con vincoli di spazio e di costo. «RZ/T2N risolve questa sfida consolidando le funzioni essenziali in un unico chip», ha dichiarato.
Software, progetti di riferimento e disponibilità
Renesas fornisce un pacchetto Linux e il Flexible Software Package, comuni alle serie RZ/T2x e RZ/N2x. Li accompagnano programmi di esempio verificati per i protocolli Industrial Ethernet, per le interfacce encoder e per il controllo multi-asse sulle schede di valutazione dell’azienda. Sono disponibili anche due progetti di riferimento della linea Winning Combinations. Il primo riguarda il controllo motori multi-asse con Ethernet. Il secondo è basato su EtherCAT con sicurezza funzionale FSoE.
Ma c’è un’avvertenza. Le soluzioni software per la sicurezza funzionale, già validate sulle famiglie RZ/T2x e RZ/N2x, arriveranno solo nella seconda metà del 2027. Chi sviluppa macchine destinate alla certificazione dovrà tenerne conto nei tempi di progetto. RZ/T2N e la relativa scheda di valutazione sono disponibili da subito.
