Rūpnieciskais dizains un motora kontrole, izmantojot SoC FPGA
Ir vairāki faktori, kas jāņem vērā, izvēloties ierīci rūpniecības sistēmā, tostarp: veiktspēja, inženiertehnisko izmaiņu izmaksas, laiks uz tirgu, personāla prasmes, iespēja atkārtoti izmantot esošās IP / bibliotēkas, lauku uzlabojumu izmaksas un zems enerģijas patēriņš . lēts.
Nesenie notikumi rūpniecības tirgū ir izraisījuši nepieciešamību pēc ļoti integrētām, augstas veiktspējas, zemas jaudas FPGA ierīcēm. Dizaineri dod priekšroku tīkla komunikācijai, nevis vienādranga sakariem, kas nozīmē, ka komunikācijai var būt nepieciešami papildu kontrolierīces, kas netieši palielina BOM izmaksas, kuģa izmēru un saistītās NRE izmaksas (vienreizējas inženierijas izmaksas).
Kopējās īpašuma izmaksas tiek izmantotas, lai analizētu un novērtētu iegādes dzīves cikla izmaksas. Tas ir paplašināts visu ar dizainu saistīto tiešo un netiešo izmaksu kopums, ieskaitot inženierijas izmaksas, uzstādīšanas un uzturēšanas izmaksas, materiālu rēķinu (BOM) izmaksas un NRE (P & A) izmaksas utt. Ņemot vērā sistēmas līmeņa faktorus, iespējams minimizēt kopējās īpašumtiesību izmaksas, tādējādi nodrošinot ilgtspējīgu ilgtermiņa rentabilitāti.
Microsemi piedāvā SmartFusion2 SoCFPGA ierīcēm ar cieto kodola ARM Cortex-M3 mikrokontrolleru un IP integrāciju izmaksu optimizētā iepakojumā ar funkcijām, kas samazina BOM un kuģa izmēru. Ar zemu enerģijas patēriņu un plašu temperatūras diapazonu šīs ierīces darbojas droši ekstrēmos apstākļos bez dzesēšanas ventilatora. SmartFusion2 SoC FPGA arhitektūra apvieno cieto kodolu ARMCortex-M3IP ar FPGA audumu, lai nodrošinātu lielāku dizainparauga elastību un ātrāku pārdošanas laiku. Microsemi piedāvā vairāku daudzu asu motoru vadības atsauču modeļu un IP ekosistēmu, lai nodrošinātu motora vadības algoritmu izstrādi, tādējādi atvieglojot pārvietošanu no daudzprocesoru risinājumiem uz viena ierīces risinājumiem (ti, SoCFPGA).
Faktori, kas ietekmē TCO
Tālāk minēti daži faktori, kas ietekmē sistēmas TCO.
(1) ilgs dzīves cikls. FPGAs pēc programmas ieviešanas var tikt pārprogrammētas laukā, kas pagarina produkta dzīves ciklu, ļaujot dizaineriem pievērsties jauno produktu attīstībai un sasniegt tirgū īsāku laiku.
(2) BOM. Mikronu uz flash balstītajiem FPGA nav nepieciešams startēšanas PROM vai flash MCU, lai ielādētu FPGA pie jaudas, tie ir nulles līmeņa energoefektīvas / instant-on ierīces. Atšķirībā no SRAM balstītām FPGA ierīcēm, Microsemi flash balstītas FPGA nav nepieciešams papildu pievades monitoru, jo zibspuldzes slēdži nemainās ar spriegumu.
(3) Laiks tirgū. Intensīva konkurence OEM steidzami prasa vairāk produktu diferenciācijas un ātrāku laiku tirgū. Pierādītie IP moduļi ievērojami samazina dizaina laiku. Tagad ir iespējams nodrošināt vairākus IP moduļus industriālo risinājumu veidošanai, bet tiek izstrādāti vairāk moduļu. Vēl viena unikāla priekšrocība, ko SoC pierāda, ir tā, ka to var izmantot, lai atkļūdotu FPGA projektus. Lai atkļūdotu FPGA dizainu, mikrokontrolleru apakšsistēmu var izmantot, lai no FPGA iegūtu informāciju, izmantojot ātrdarbīgu saskarni, kas paredzēta atkļūdošanai.
(4) Inženierijas instrumentu izmaksas. Pretstatā dārgajai FPGA izstrādes rīku koncepcijai, Microsemi piedāvā bezmaksas LiberoSoCIDE FPGA izstrādei, kas maksā tikai tad, ja tiek izstrādātas augstas klases ierīces.
Industriālās piedziņas sistēma
Rūpnieciskās piedziņas sistēma sastāv no motora vadības ierīces, kas satur loģiku un aizsardzības loģiku, kas pārveido invertoru, un sakaru ierīci, kas ļauj vadības ierīcei inicializēt un mainīt izpildes parametrus.
Tipiskā piedziņas sistēmā (1. attēls), lai vadītu loģiku, var izmantot vairākas vadības ierīces. Viena ierīce var veikt aprēķinus, kas saistīti ar motora vadības algoritmiem, otrā ierīce var darbināt ar komunikāciju saistītus uzdevumus, un trešā ierīce var veikt ar drošību saistītus uzdevumus.
