2018.12

産業用ネットワークカタログ

シームレスなリアルタイム通信は、第4次産業革命とIIoT（Industrial Internet of Things）の実装には不可欠です。ルネサスは、EtherCAT、EtherNet/IP、PROFINET、Modbus、I/O-Linkなど、あらゆる最先端の産業用通信プロトコルに対応したクラス最高の産業イーサーネット向けICを提供します。これらのICには包括的なソフトウェアサポートが付随します。

オートメーションにおける産業ネットワーキング

CONTENTオートメーションにおける産業ネットワーキング ������������������������������������������ 02

RZ/N1：マルチプロトコル産業用イーサネットコントローラ ���������������������������������� 04

RZ/T1：産業ドライブ向け、マルチプロトコル産業用イーサネット ����������������������������� 05

EC-1：高性能EtherCATコントローラ ��������������������������������������������������� 06

R-IN32M3：産業用イーサネットコントローラ �������������������������������������������� 07

TPS-1：PROFINET RTおよびIRT向けシングルチップソリューション ���������������������������� 08

RX63N/RX65N：産業用通信MCU ���������������������������������������������������� 09

RX64M/RX71M：スケーラブルなマルチプロトコルサポートMCU ����������������������������� 10

CANopen：産業オートメーションの組み込みシステム ������������������������������������� 11

リモートI/Oトライアルキット ������������������������������������������������������� 12

ツールキット ������������������������������������������������������������������� 13

02-03

シームレスなリアルタイム通信

産業用イーサネットは、センサからクラウドにかけ多岐にわたる機器間通信において重要な役割を果たします。工場に張り巡らされた通信データを解析することで、予防やメンテナンスなどの新たなサービスが実現できます。

スマートファクトリーの実現

製造業では、よりスマートな工場を実現すべく、各製造機器による柔軟な製造工程の構築が求められております。それを実現させるために、より高性能な機器、およびそれらに組み込まれる半導体製品が必要とされています。

スマートファクトりーの最終目標

工場をリアルタイムで、かつリモートで制御するといった、スマートファクトリーの最終目標を実現するためには、それぞれの装置が個別にパラメータを調整、設定する能力が必須条件です。

ルネサスの産業ネットワークソリューション

現在の工場や製造機器は、生産性と安全性を高めるために高度化が進んでいます。これらの基礎となるのが、オープンな産業イーサネット通信です。

求められる技術要件の例としては以下のものが挙げられます。1.�Profinet、EtherCAT、Modbus、OPC�UAなどのオープンネットワーク通信プロトコル対応2.�EtherCAT、Profinet�IRT、TSNなど、より高い生産性を実現するための高速リアルタイム性能。かつ低消費電力向け3.機能安全対応

産業機器のメーカーは、これらの要件を満たす機器を開発する必要があり、ユーザはそれらの機器を活用して生産性を高めます。ルネサスは、これらの機能を容易に実現できるように、産業用イーサネット向けの製品を提供いたします。

産業通信ネットワークの階層

RZ/N1： マルチプロトコル産業用イーサネットコントローラ

評価キット

RZ/N1ソリューションキットは、EtherCAT、EtherNet/IP、PROFINETといった主要な産業用イーサネットプロトコルを実装し、プロトタイプを短期間で開発できるよう、ハードウェアとソフトウェアが入った開発パッケージです。産業用ネットワークプロトコルの開発期間を最大で6か月も短縮します。

3枚のCPUボード（RZ/N1D、RZ/N1S、およびRZ/N1L）のほか、さまざまな周辺機能を評価するための拡張ボードも付属しており、用途に合わせて評価ボードをお選びいただけます。是非、本製品にてRZ/N1の性能や機能をご体験ください。

PLC産業コントローラ 産業スイッチ センサハブ ゲートウェイ 通信モジュール リモートI/O

カスタマアプリケーション

イーサネットPHY（10/100/1000Mbps）

CANトランシーバ

RS-485トランシーバ

オペレーティングシステム抽象化層（OSAL）

イーサネットスイッチドライバ

EtherCAT、CoE、EoE、FoE、SoE

RZ/N1ハードウェア

パートナーソフトウェア

外部ハードウェア

ルネサスソフトウェア

EtherCATスレーブコントローラ

CANコントローラ

UARTコントローラ

OSAL Core 2コア通信（C2CC）

オペレーティングシステム抽象化層（OSAL）

*フルバージョンのプロトコルスタックについては、お近くのスタックサプライヤまでお問い合わせください。

主な機能-�U-boot-�ドライバ-�C2C（コア間通信）、等

評価版プロトコルスタックMasterソフトウエア�PLCPROFINETEtherNet/IPEtherCAT、等

スレーブPROFINETEtherNet/IP�DLREtherCAT、等

オペレーティングシステム-�Linux-�ThreadX

ターゲットアプリケーション

ArmベースのスケーラブルなRZ/N1通信機器ファミリは、ゲートウェイ、PLC、産業スイッチ、センサハブ、リモートI/Oなどのアプリケーション向けに開発されています。

主な特長

RZ/Nシリーズはリアルタイム制御が必要とされる機器が接続されているフィールドネットワークと、冗長なネットワーク構造が採用される高信頼性コントロールネットワークを同時に実現できる、ワンチップソリューションです。アプリケーションソフトウェア用の共通APIにより、プロトコルに依存したプログラムは不要になり、お客様はアプリケーション開発に注力できます。このファミリは、幅広いアプリケーションに対応するため、3つの製品から構成されています。RZ/N1DとRZ/N1Sは、それぞれデュアルおよびシングルコアのArm®�Cortex®を搭載しています。RZ/N1Lは通信ブロックのみを搭載しています。主な機能は以下の通りです。1.�最大5ポートのスイッチとハードウェアでのマルチプロトコルのサポートを特長とした低消費電力に優れたR-INエンジン。2.�さまざまなアプリケーションに適したパワフルなメモリ搭載CA7。3.�OSAL搭載の通信APIにより、プロトコル間を簡単に切り替え可能。

コントローラ

DDR2/DDR3

アプリケーションCPU

通信CPU イーサネットスイッチ

SRAMアプリケーションCPU

通信CPU イーサネットスイッチ

イーサネットスイッチ

リモートI/O

DDR2/DDR3

SRAM 通信CPU イーサネットスイッチ

アプリケーションCPU

R-IN エンジン

RZ/N1D

イーサネットスイッチ

イーサネットスイッチ

イーサネットスイッチ

R-IN エンジン

RZ/N1S

R-IN エンジン

RZ/N1L

大容量RAM

大容量RAM

アプリケーションCPU

04-05

RZ/T1： 産業ドライブ向け、マルチプロトコル産業用イーサネット

ソリューションキット

RZ/T1ソリューションキットは、RZ/T1を初めて使用する方に最適な、キットをご用意しています。◦モーションコントロール・ソリューションキット：�リファレンスソリューション。サーボおよ

びモーションコントローラ開発向けワンストップ評価キット。

◦ルネサススターターキット：RZ/T1の性能を評価するためのスターターキット。

産業用モータ 産業用コントローラ ロボット アクチュエータ ACサーボドライバロボット

ファクトリオートメーションネットワーク

ファクトリオートメーションネットワーク

不要

不要

従来のMCU RZ/T1

周辺機能を取り込み

キャッシュGPIOまたはSIO

FPGA（エンコーダインタフェース）

マルチプロトコルエンコーダインタフェース

モータ モータ

IGBT IGBT

絶対エンコーダ

絶対エンコーダ

CPU CPU

PWMタイマ PWMタイマ（MTU3a、GPT）

R-INエンジン

ASSP（EtherCAT、等）

FPGA（エンコーダインタフェース）

ASSP（EtherCAT、等）

TCM

産業用イーサネットプロトコル デジタルエンコーダインタフェース

EtherCATPROFINETETHERNET�IPModbus

EnDatBiSS-CA-formatTamagawa

HIPERFACE�DSL®

◦エンコーダインタフェースは、従来のFPGAやASICでは外付けでしたが、RZ/T1では内蔵されています。◦ACサーボ向け1チップソリューションにより部品点数削減、省スペースを実現します。

ルネサススターターキット

モーションコントロール・ソリューションキット

ターゲットアプリケーション

RZ/T1は、精度が最も重視される産業用モータおよびACサーボ向けに開発されました。一部のRZ/T1製品には、産業用イーサネット通信を可能にするR-INエンジンも搭載されています。

主な特長

◦高性能、リアルタイム性能RZ/T1ファミリは、FPUを搭載したArm®�Cortex®-R4プロセッサであり、リアルタイム処理用に開発され、最高600MHzの高速動作を実現します。さらに、密接合メモリはリアルタイムレスポンス処理を可能にし、キャッシュメモリを介さずにCPUからの高速アクセスを実現します。

◦産業用イーサネットネットワークRZ/T1デバイスは、産業イーサネット通信用アクセラレータ「R-INエンジン」を内蔵しており、イーサネットの標準処理をハードウェア化することで、リアルタイム性能を損なうことなく産業イーサネット処理を実現します。

◦デジタルエンコーダインタフェース従来FPGAやASICなどで外付けしていたエンコーダーインタフェースを内蔵し、高精度なモーションコントロール・アプリケーションにも最適です。各種アブソリュートエンコーダプロトコルに対応し、EnDat2.2、BiSS®-C、A-format™、Tamagawa、HIPERFACE�DSL®の各プロトコルのエンコーダをサポートしております。

評価キットEC-1用キックスタートキット

EtherCAT通信評価環境プラットフォーム。初めて使用する方にも使いやすい設計。EtherCAT通信機能の評価が簡単。

EC-1用リモートI/O（Tessera製品：TS-EC-1）評価と開発を安全に、すばやく、そして容易に開始できるようにするために必要な、ハードウェア、ソフトウェア、および統合開発環境を備えたソリューションキット。

EC-1用通信モジュールソリューション（Tessera製品：TS-EC-1-COM）既存のシリアルインタフェースから

EtherCAT通信に簡単にアップグレード。

*最大 32チャネル

RJ45 PHY

USB

EEPROM

EC-1

シリアルフラッシュ

PHYRJ45

出力*入力* EtherCATシステムにアップグレード可能

EC-1 通信モジュール 既存のスレーブデバイス

RJ45 PHY

USB

EEPROM JTAG

UART

EC-1

シリアルフラッシュ

PHYRJ45 シリアルインタフェース

シリアルインタフェース

アプリケーションCPU

●インバータ　等

EC-1：高性能EtherCATコントローラ

ターゲットアプリケーションEC-1は、EtherCATスレーブコントローラを内蔵した専用のデバイスです。リモートI/Oや、通信モジュールに最適です。1.�リモートI/OEC-1は、EtherCAT通信とI/O制御を同時に処理するため、I/O制御用の外部CPUは不要です。EtherCATおよびI/O制御用のアプリケーションソフトウェアが付属しているため、すぐに開発を開始できます。

2.�通信モジュール既存のシリアルインタフェースからEtherCAT通信に簡単にアップグレードできます。

主な特長 EtherCATテストセンタ（ETC）でコンフォーマンステストに合格したソリューション◦BECKHOFF社のEtherCAT�スレーブスタックコードをベースに公式コンフォーマンステスト合格済みのソフトウェア環境ならび評価ボードを用意◦既存システムとシリアルインタフェースで接続することで、通信プロトコルの置き換えが可能で、アプリケーションの開発に専念できます。◦各装置向けプロファイルのサンプルソフトウェア環境を提供。

✔�モータドライブ装置向け�CiA402ドライブプロファイル✔�半導体製造装置向け�ETG.5003デバイスプロファイル◦EtherCATに最適な仕様で、接続性の高いスレーブ機器開発が可能です。Arm®�社FPU搭載のCortex®-R4�(当社従来比２倍の演算性能)�とEtherCATスレーブコントローラ�(ESC)�内蔵。アナログデータの演算結果等をマスタ装置へ送る最適な構成になっています。◦�10社を超える大手マスタ機器との接続実績があり、高い相互接続性を持っています。

06-07

Arm® Cortex®-M3 + SW-RTOS

Arm® Cortex®-M3 + HW-RTOS

割り込み応答時間（μs）：100MHz

8倍も高速化1.84

データベースサーバ

通信設定PC

制御ネットワーク

制御パネルユニット（HMI） PLC PLC

ロボット

フィールドネットワーク

センサ/アクチュエータネットワークモーションネットワーク

リモートI/O PLC CNCACドライブ（=インバータ）

モーションコントローラ

サーボドライブ

サーボモータ

サーボモータ

サーボモータ

サーボモータアクチュエータセンサ

CAN 2チャネル

UART 2チャネル

CSI 2チャネル

SRAMインタフェースマスタ/スレーブ

GPIO

内部メモリ（RAM）

命令RAM：768KB データRAM：512KBバッファRAM：64KB

I2C2チャネル

CC-Link（リモート機器）1チャネル

Cortex®-M3 CPUコア100MHz

リアルタイムOSアクセラレータ（HW-RTOS）

EtherMAC 802.3 2ポートスイッチ

イーサネットアクセラレータ

R-INエンジン R-IN32M3-CL

R-IN32M3-EC

ウォッチドッグタイマ1チャネル

タイマ4チャネルパッケージ

324ピンPBGA（19mm SQ、1.0mmピッチ）

シリアルフラッシュインタフェース

バッファマネージャ

チェックサム

ヘッダENDEC CC-Link IEフィールド

インテリジェントデバイス

MII/GMIIインタフェース

EtherCATスレーブ

2ポートEtherPHY（10/100M）（Tx/Fx）

R-IN32M3：産業用イーサネットコントローラ

ターゲットアプリケーション

R-IN32M3シリーズは、 で識別されるフィールドネットワークやモーションネットワークのスレーブ機器の通信ユニットに適しています。

リアルタイムOSアクセラレータ(HW-RTOS)およびイーサネット・アクセラレータを搭載

R-INエンジンは、産業用イーサネット通信に対して特に求められる、高速リアルタイム応答や高精度通信制御を実現するために、リアルタイムOSが持つ基本機能の一部をハードウェア化して大幅な高速動作を実現した点が大きな特長です。CPUの負荷が大きい処理をハードウェアで肩代わりしますので、従来製品比で5~10倍の高速動作を可能とするだけでなく、CPUがプロトコル制御に集中できることでCPU処理による制御時間のばらつきを1/5~1/10程度低減することができます。このデバイスは、EtherCAT、PROFINET、EtherNet/IP、およびCC-Link�IEといった産業イーサネットプロトコルをサポートします。統合イーサネットPHYなどのバリエーションもあります。

R-INソリューションキット

R-INソリューションキットは、複数の産業イーサネットプロトコルの評価とプロトタイプ開発をスピードアップするオールインワンパッケージです。小型の産業用イーサネットインタフェース評価用R-IN32M3-ECボード、Arm®用IARエンベデッドワークベンチ評価版、I-jet�Lite�Arm®�Cortex®-M3�JTAGデバッガ、およびEtherCAT、PROFINET、EtherNet/IP、およびModbus�TCPなどの産業用イーサネットプロトコルの評価版を含むサンプルソフトウェアが付属しています。

主な特長

R-IN32M3は、リモートI/O、センサ、アクチュエータ、PLC、ドライブ、モーションコントローラ、ロボットなど、産業アプリケーションを複数のプロトコルでサポートする産業ネットワークコントローラです。◦低電力で最高レベルの集積度を実現◦�時間重視のタスクやプロセスインテンシブなタスクをハードウェアで実行◦主要な産業用イーサネット標準をサポートR-INエンジンは、リアルタイムオペレーティングシステムと上位レイヤのネットワークフレーム処理の両方にハードウェアアクセラレータを使用しています。

適応製品：�PLC、リモートI/O、CNC、ACドライブ（インバータ）、ロボット、サーボドライブ、サーボモータ

TC/IP通信

Arm® Cortex®-M3 + SW-RTOS

Arm® Cortex®-M3 + HW-RTOS

オーバヘッドの少ない処理

RTOS動作チェックサムヘッダENDEC

MEMコピー

プロトコル動作

プロトコル動作

イーサネットフレーム処理への効果：オーバヘッド処理を劇的に削減

TPS-1：PROFINET RTおよびIRT向けシングルチップソリューション

主な特長

TPS-1は、オートメーション機器用にPROFINETインタフェースを簡単かつコスト効率よく実装できるように設計されています。オープンネットワーク化が進む産業イーサネット通信規格の一つであるPROFINET規格に対して、当社は最新のPROFINET� IRT規格に準拠したLSIを提供します。

設定可能なインタフェースにより、外部ホストCPUやデジタルI/Oの直接接続といった異なる利用ケースを追加回路なしで実現できます。また、特別な同期信号によってホストアプリケーションプログラムをPROFINET� I/Oサイクルに固定します。PROFINETネットワークのライントポロジをサポートするため、TPS-1は2つの統合PHYと統合IRTスイッチを搭載しています。

効率 - 持続的な低コスト

PROFINETデバイスインタフェースを実装するには、TPS-1、シリアルフラッシュデバイス、オシレータ、およびイーサネットインタフェースの物理実装（トランスフォーマとコネクタ）のみが必要です。シリアルフラッシュコンポーネントには、個別のチップ構成とPROFINETスタックファームウェアが含まれます。

TPS-1は少ないスペース（わずか260mm²）と低消費電力（0.8W）しか必要としないため、基盤のサイズやその他実装条件が厳しい産業機器にも組み込むことができます。

シリアルフラッシュ

IRTスイッチ

PHY（ポート1）

PHY（ポート2）

HOSTインタフェース

ペリフェラルインタフェース

SPIマスタ

デジタルI/O

LEDs、2xI2 Cバス

パラレル

インタフェース

シリアル

インタフェース（SPI）スレーブ

マルチプレクサ

TPS-1ブロック図

08-09

RX631/RX63N/RX651/RX65N機能概要

RX631 RX63N RX651 RX65N

パフォーマンス 100�MHz 100�MHz 120�MHz 120�MHz

イーサネット10/100MAC – 1 – 1

USB 2.0ホスト/デバイス/OTG 2 2 1 1

CAN 2.0B 3 3 2 2

グラフィック ExDMA ExDMA ディスプレイコントローラ

ディスプレイコントローラ

セキュリティ AES（オプション）

AES（オプション）

AES/RSA/DES/HASH/TRNG（オプション）

AES/RSA/DES/HASH/TRNG（オプション）

フラッシュ（最大） 2MB 2MB 最大2MB 最大2MB

SRAM（最大） 256KB 256KB 最大640KB 最大640KB

データフラッシュ 32�KB 32�KB 32�KB 32�KB

ADC12ビット×21ch／

10ビット×8ch

12ビット×21ch／

10ビット×8ch

12ビット×8ch（ユニット0）/×21ch

（ユニット1）

12ビット×8ch（ユニット0）/×21ch

（ユニット1）

DAC 10ビット×2ch 10ビット×2ch 12ビット×2ch 12ビット×2ch

温度センサ 1 1 1 1

MTU MTU2�6ch MTU2�6ch MTU3�9ch MTU3�9ch

TPU 12 12 6 6

PPG 8 8 8 8

TMR 4 4 4 4

CMT 4 4 4 4

WDT 1 1 1 1

I-WDT 1 1 1 1

RTC 1 1 1 1

I2C 4 4 3 3

SCI 13 13 13 13

ExBus 8/16/32 8/16/32 8/16/32 8/16/32

SPI 3 3 3 3

QSPI – – 1 1

イーサネットMAC�¡ 10/100�Mbps�¡ 2KB�TX�FIFO�¡ 2KB�RX�FIFO�¡ MII、PHYとのRMII接続�¡ Wake-On-LAN

CAN�¡ ISO11898-1�¡ 1Mbps�¡ 32個のメールボックス

USB�¡ ホスト/デバイス/OTG�¡ 12Mbps�¡ 最大2本のポート�¡ 10個のエンドポイント�¡ 2KB�FIFOe

SPI/SCI�¡ 最高18MHz�（SPIマスタ）�¡ 柔軟な構成

アナログ

GPIO

TFT-LCD

診断テスト

インターネット

フィールドアップデート

拡張モジュール

WiFi

イーサネット

USBホスト

CAN

SPI / SCI

USBデバイス

ExDMA

RX65N/RX651/RX63N/RX631

Instruction Bus

フラッシュ

命令バス

72ビットMAC精度

命令バス

SRAM

オペランドバス

オペランドバス

強化Harvardアーキテクチャ

RX 32ビットCPU120 MHz 240 DMIPS

例外ユニット� 整数� 浮動小数点

デジタル信号処理� MAC� RMPA� バレルシフタ

レジスタセット メモリ保護ユニット

割り込み制御ユニット

オンチップデバッグアキュムレータ2×72ビット

制御レジスタ9×32ビット

汎用レジスタ16×32ビット

シングルサイクルIEEE-754

5ステージパイプライン

RX63N/RX65N：産業用通信MCU

主な特長

RXファミリは、ルネサスが極めてきた先進のオリジナルCPUコアを搭載したマイクロコントローラです。これまで培ってきた独自技術を元に、優れた性能と電力効率の向上を追求し、32ビット強化ハーバードアーキテクチャにより、16ビットクラスのコードサイズで超高密度のコードを実現しています。

RX631/RX63N/RX651/RX65N�MCUは、イーサネット、最大3つのCAN、そして最大2つのUSB-FS�2.0チャネルをオプションとして揃えた通信ペリフェラルを提供しており、それぞれUSBホスト、USBデバイス、またはUSB�OTG（On�the�Go）として動作します。また最大13本のSCI、最大3本のSPI、そして最大4本のI2Cシリアルチャネルを備えています。他にも、アナログインタフェース、タイマ、RTC、およびPOR/LVD機能などがあります。

RXのコネクティビティ

RX�MCUは、外部ペリフェラル、システム、テスト機器、およびインターネットなどのネットワークとの効率的な通信を実装するハードウェアを内蔵しています。イーサネット、USB、およびCANコネクティビティモジュールは、実証された信頼性の高いデザインです。

RX65N/RX651/RX64M/RX71Mで使用されている32ビットRXv2 CPUコアの利点

外部ペリフェラルとの効率的な通信

RX64M/RX71M機能概要

RX64M(120 MHz)

RX71M(240 MHz)

高度なペリフェラル

コネクティビティ

イーサネット10/100MAC 2 2USB 2.0ホスト/デバイス/OTG 2�FS 1�FS�+�1�HSCAN 2.0B 3 3グラフィックExDMA 1 1

高性能モータ

MTU3 9 9GPT 4 4

セキュリティ（オプション）

AES ○ ○

基本ペリフェラルセット

メモリフラッシュ（最大） 4�MB 4�MBSRAM（最大） 512�KB 512�KBデータフラッシュ 64�KB 64�KB

アナログADC 12ビット 29 29DAC 12ビット 2 2温度センサ 1 1

タイマ

TPU 6 6PPG 8 8TMR 4 4CMT 4 4WDT 1 1I-WDT 1 1RTC 1 1

通信

I2C 2 2SCI 13 13ExBus 8/16/32 8/16/32SPI 1 2SSI 2 2QSPI 1 1

...

LAN（イーサネット）

PLCRX71Mマスタ

RX64Mスレーブ

RX64Mスレーブ

RX64Mスレーブ

RX64Mスレーブ

PHYPHY

EtherC EtherC

EPTPC

RAM同期情報

開始時刻1 開始時刻2

RX64M/ RX71M

EPTPを使用した時間同期

EDMAC EDMACPTP- EDMAC

I/Pポート

計器

ペリフェラルフラッシュプログラム

CNC サーボ リモートI/O リモートI/O

RX64M/RX71M： スケーラブルなマルチプロトコルサポートMCU

主な特長

高性能RX64M（120MHz）/RX71M（240MHz）ファミリは、すべて120MHzで動作する高速フラッシュメモリを搭載した200種類以上の製品から構成されます。どの製品も、最高4.55�CoreMark/MHzの性能を実現する新しいRXv2�CPUコアをベースとしています。これらのRX�MCUは、フィールドバスおよび通信テクノロジを実装するためのユニバーサルプラットフォームを提供します。最大512kBもの大規模RAM、最大4MＢの組み込みフラッシュ、最大3本のコントローラエリアネットワーク（CAN）インタフェース、そして2つの統合イーサネットMACを搭載しています。CANopen、PROFINET（CCA/�CCB�RT1）、およびEthernet/IPスタックに対応しているため、RX64MとRX71Mは、デイジーチェーントポロジの産業用ネットワークに最適なデバイスです。

RX64M

▪2チャネルの独立したMAC▪PROFINET、Ethernet/IP、およびCANopenをサポートするマルチプロトコルソリューション▪IEEE1588プロトコルに適用される時間同期▪ハードウェアスイッチ（カットスルーまたはストア&フォワード内部フレーム伝播を選択可能）▪ハードウェアマルチキャストフレームフィルタ（全受信、全キャンセル、受信専用2フレーム）▪最大3チャネルのCANインタフェース

IEEE1588プロトコルをデイジーチェーントポロジで使用した産業用イーサネットの例

10-11

CANopen：産業オートメーションのエンベデッドシステム

CANopen – 主な特長

CANopenは、コントローラエリアネットワーク（CAN）をベースとした、オートメーションで使用されるエンベデッドシステム用の通信システムです。このプロトコルは、モーション指向のマシン制御システムに搭載されたコントローラやデバイスが、アプリケーション内でホストコンピュータの介在なしで相互通信できるように設計されています。現在は、医療機器、オフロード車、船舶用電子部品、鉄道アプリケーション、ビルディングオートメーションなど、さまざまな分野に応用されています。標準化されたプロファイルに基づいて、さまざまなメーカーの機器にまったく同じ方法でバス経由でアクセスできるため、メーカーの異なる機器間の相互運用性と情報交換性が保証されます。

対応製品

CANopenテクノロジは以下のルネサス製品で利用できます。▪�R-IN32M3�–�幅広い産業用イーサネットプロトコルをサポートする産業用イーサネットコントローラ。▪�RZ/N1�–�Powerful�Cortex®-A7性能を実現し、マルチプロトコル産業用イーサネットをサポート。▪�RX63N/RX31N/RX651/RX65N�–�イーサネットコントローラを搭載した、ミッドレンジ性能向けのMCU。▪�RX64M/RX71M�–�先進のリアルタイム性能と大容量メモリを備えた高速かつ低消費電力MCU。▪�RL78ファミリ�–�低消費電力かつ高性能の超低電力システム用MCU。▪�RX231グループ�–�ホームオートメーション、医療機器、産業、スマートメータ、そしてモノのインターネット（IoT）および第4次産業革命に最適な、極めて高いエネルギー効率を実現したMCU。

CANopenのソースコードライブラリとデザインツール

CANopenライブラリは複数のCANネットワーク（CANライン）に対応し、オペレーティングシステム（OS）のないプラットフォームや、リソース保護メカニズムが不十分なシングルタスクOSとマルチタスクOSのシステムの両方で複数のCANラインを使用できます。ネットワーク間でゲートウェイを作成できるため、ラインごとに機能（マスタまたはスレーブ）が異なっていても問題ありません。

CANopenデザインツールは、CANopenライブラリを使用したアプリケーション開発を容易にし、面倒でエラーの起きやすいタスクから開発者を解放します。このデザインツールは、CANopenネットワークへのインタフェースを記述し、機器の情報を格納した機器のデータベースを生成して修正します。CANopenデザインツールの機能は、オブジェクトディレクトリデータベースのデータを管理し、CANopenライブラリ用のオブジェクトディクショナリコードを作成することです。さらに、電子部品データシート（EDS）を生成して、実装されたすべてのオブジェクトをHTMLまたはテキストファイルとして文書化することができます。

リモートI/Oトライアルキット

主な特長

IIoT（Industrial� Internet�of�Things）の普及に従い、複数の産業用イーサネット標準をカバーする通信コントローラに対する需要が高まってきました。単独のデバイスで複数のアプリケーションをカバーできれば、開発プロセスが簡素化され、製品の市場投入時期が早まり、製造コストと在庫コストの両方が削減されます。このため、ルネサスはArm®�Cortex®-M3�SoCと1MB以上の内部メモリを搭載したR-IN32M3を提供しています。このデバイスは、複数のイーサネットプロトコルをサポートし、ポート多重化インタフェースを備えています。

産業用イーサネットのインタフェースとは異なり、多くの異なるアプリケーションに対応するためには大量のインタフェースが存在します。つまり、複数のアプリケーションを変更なしでカバーできるユニバーサルなシナリオは存在しないということです。その結果、産業機器のコスト構造を維持するためには、デザインを複数の独立したパーツに分割しなければなりません。これにより、再利用できるコンポーネントを1つのセクションにまとめて、カスタマイズ可能なインタフェースとI/Oコネクタを異なるセクションにまとめることができます。

トライアルキットの概要

リモートI/O機器の開発に向けて、具体的なアプリケーションを想定したリファレンス・デザイン・ソリューションとして、「リモートI/Oトライアルキット」を提供します。同ソリューションは、産業機器のシステムそのものをリファレンス・デザインとして提供するもので、実際のリモートI/Oに近い形状のモジュールの他、ソフトウェア、ドキュメント、回路図で構成されており、ワンパッケージで無償貸出いたします。

▪�R-IN32M3-EC、フラッシュメモリ、LED、プログラミングおよび構成機能、電源を搭載したメインボード。▪�メインボードの上に接続可能なコネクタと10ビットの構成スイッチを備えたI/Oボード。▪2枚のボードを固定するための機材。▪�すべてのI/Oインタフェース、電源、LED、およびスイッチ用の穴を備えた基盤カバー。▪内部LED光ガイド

メリット

このトライアルキットは２つの利点があります。１．製品開発期間の大幅短縮に貢献します。システム全体におけるBOM(Bill�of�Materials)コストの最適化や安全規格の考慮、産業イーサネット通信プロトコル協会のコンフォーマンス取得といった、システム構築に必要な考慮や最適化を踏まえたシステム構成を提供。これにより、開発開始から認定取得までにかかる工数を大幅に削減します。

２．同一のハードウェア構成で複数のプロトコルに対応するリモートI/O機器の開発を容易に実現。トライアルキットに搭載されたR- IN32M3シリーズがEthe rCAT、CC- L ink � I E、EtherNet/IP、PROFINETなどのプロトコルに対応しているため、ユーザーは全く同一のハードウェア構成で複数のプロトコルに対応したリモートI/O製品を容易に実現できます。また同トライアルキットに使用しているプリント基板は、R-IN32M3シリーズがイーサネット通信PHY�LSIや産業イーサネット通信に必要なサイズのメモリを内蔵していることにより、低コストかつ小型に設計されています。

12-13

利用可能なツールキットの一覧表

関連製品 利用可能なキット 注文番号

R-IN32M3-EC ソリューションキット YCONNECT-IT-RIN

R-IN32M3-EC 評価キット Y-SK-RIN32M3-EC (EtherCAT)

R-IN32M3-CL 評価キット Y-SK-RIN32M3-CL (CC-Link IE)

EtherCAT EC-1 ソリューションキット YCONNECT-IT-EC1

TPS-1 ソリューションキット YCONNECT-IT-TPS-1

TPS-1 低コストソリューションキット YCONNECT-IT-TPS-1L

RL78/G1A I/Oリンクデバイス開発キット YRL78IOLINKMAX

RX65N (1 MB) ルネサススターターキット YRTK500565NS00000BE

RX65N (2 MB) ルネサススターターキット YRTK50565N2S00000BE

RX63N ルネサススターターキット R0K50563NS000BE

RX64M ルネサススターターキット YR0K50564MS000BE

RX71M ルネサススターターキット YR0K50571MS000BE

RZ/T1 スターターキット RTK7910018S00000BE

RZ/T1 スターターキット（デバッガなし） RTK7910018S90000BE

RZ/T1 ソリューションキット YDRIVE-IT-RZT1

RZ/N1D ソリューションキット YCONNECT-IT-RZN1D

RZ/N1D or RZ/N1S 拡張ボード YCONNECT-IT-RZN1-EB

RZ/N1S ソリューションキット YCONNECT-IT-RZN1S

RZ/N1L ソリューションキット YCONNECT-IT-RZN1L

ツールキット

MEMO

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