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基于Infineon XMC4800 EtherCAT Slave Digital I/O模组之工业自动化通讯控制方案

该解决方案基于Infineon XMC4800 EtherCAT Slave Digital I/O模组，利用EtherCAT作为工业网络技术，具有以下优点：国际标准安全协议、高效率低成本、精确同步、灵活拓扑结构和冗余回复功能。

随着工业4.0智能制造和智能工厂等工业自动化市场需求的增加，Infineon XMC4800集成了EtherCAT Slave工业以太网控制技术，实现了工业自动化控制、智能生产制造机器人和远程总线监控等应用。

Infineon XMC4800/XMC4300是EtherCAT协会会员产品，客户可以基于XMC4800开发EtherCAT Slave远程AIO/DIO模组、EtherCAT P电源、EtherCAT Slave马达运动控制器、机械手臂等工控产品。

该方案使用展示板XMC4800集成了MCU和EtherCAT Slave ASIC，应用于EtherCAT Slave产品。EtherCAT Master PC使用开源工具TwinCAT3来监控Slave。

8通道ISOFACE数位输入接口可以监视8个设备节点，8通道ISOFACE数位输出接口可以控制8个设备节点，目前广泛应用于工厂自动化和楼宇自动化产品。

该方案的核心技术优势包括：
- 芯片优势：XMC4800 MCU基于ARM Cortex-M4架构，主频144 MHz，具有2 MB闪存和352 KB SRAM。XMC4800集成了Beckhoff ET1100 EtherCAT ASIC，支持100 Mbit/s的传输速率和2个MII端口。通信单元包括以太网、USB、CAN总线、UART、SPI、IIC、IIS、外部存储器和SD/MMC卡。外设单元包括12位ADC、12位DAC、用于电机控制的POSIF和DSD。PWM CCU4/CCU8支持捕获、比较、定时器、计数器和MOSFET死区。
- EtherCAT Slave演示：使用软件工具包括XMC_ESC excel、Beckhoff Slave Stack Code Tool、DAVE4和TwinCAT2/TwinCAT3来定义EtherCAT Slave设备地址和输入输出格式，并生成相应的代码和ESI文件。通过编写XMC_ESC.c和DAVE4应用层代码，实现XMC4800和EtherCAT Slave的控制。TwinCAT3用作EtherCAT监控器，模拟控制工厂远程设备节点。

该方案的规格包括：
- Infineon XMC4800集成支持工业以太网从站自动化控制应用。
- EtherCAT Slave控制器支持1个MII端口输入和1个MII端口输出。
- 24V 8通道数位输入模组具有电源隔离和故障保护功能，可监控工厂设备的输入信号。
- 24V 8通道数位输出模组具有电源隔离和故障保护功能，可远程控制工厂设备的输出信号。
- OPTIGA Trust E用于增强工业自动化系统的安全性。
- 展示板通信接口整合了工业远程控制所需的EtherCAT Slave、以太网、CAN总线、Micro USB、外部SDRAM和外部FRAM。
- 提供了DAVE4示例代码用于基本EtherCAT物理层评估。
- 提供了Beckhoff Slave Stack Code Tool用于EtherCAT软件支持。
- 提供了第三方驱动工具用于完整的EtherCAT应用和充电支持。
- TwinCAT 3支持EtherCAT主站。

以上是基于Infineon XMC4800 EtherCAT Slave Digital I/O模组的工业自动化通讯控制方案。该方案来源于“大大通”。