ファクトリ・オートメーション/制御

TI のアナログ製品や組込みプロセッシング製品と専門知識を活用すると、エネルギーの節減やシステム寿命の延長につながる、スマートで効率的なファクトリ・オートメーション・アプリケーションを設計可能

組込み製品やアナログ製品で構成された TI の強力な製品ラインアップ、システムに関する専門知識、技術リソースの提供を通じたサポートなどを活用してスマート・ファクトリ・アプリケーションの開発を推進できるので、産業用通信やロボットから、IEC 61508 などの機能安全規格への準拠まで、多分野に対応できます。

主なアプリケーション

TI のアナログ製品と組込みプロセッシング製品の採用で、高性能のプログラマブル・ロジック・コントローラ (PLC) システムを設計可能

Design advanced human machine interface (HMI) applications with our Arm®-based microprocessor solutions and analog integrated circuits

次世代のフィールド トランスミッタやセンサを使用するお客様の各種アプリケーション設計を想定して、TI が既にカスタマイズしたアナログ / デジタル プロセッシング製品をご確認ください

Design smart and efficient machine vision applications with our analog and embedded processing products

TI のアナログ製品や組込み製品と専門知識を活用すると、将来を見据えた非常に高度なロボットを開発可能

センシング、高速認識、リアルタイム制御を実行する TI の各種製品を採用すると、よりスマートでより安全な無人搬送車や自律型移動ロボットを設計可能

アプリケーションを参照

すべて展開する すべて折り畳む
シングルおよびマルチ軸サーボ・ドライブ マシン・ビジョン PLC、DCS、PAC ヒューマン・マシン・インターフェイス (HMI) フィールド トランスミッタとセンサ 産業用ロボット / 協力ロボット (コボット) 産業用移動型ロボット (AGV/AMR)

ファクトリ・オートメーションと制御の分野で TI 製品を選択する理由

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電力効率が向上 

TI の革新的なプロセス技術とパッケージ技術を採用すると、クラス最高の電源システム・ソリューションを設計できます。

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スケール化を考慮した設計

TI は産業用通信向けに、フィールド・レベルから管理レベルまで対応できる複数のプロトコルを実現する多様なデバイスを提供しています。

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開発期間を短縮

TI の幅広いリファレンス・デザインと開発ツールを活用すると、将来を見据えたソリューションを開発できます。

スマート対応と自動化をいっそう推進するファクトリ・システムの開発

よりスマートでより安全なロボットの製作

産業用ロボットやモバイル ロボットからコボット (協力型ロボット) まで、ロボット開発者はあらゆる種類のロボット アプリケーションやサブシステムの課題に直面します。そのような状況で、TI のエンジニアはサポートを行い、解決をお手伝いしします。高精度モーター制御、エッジ側処理、スマート センシング、高度なリアルタイム通信など、TI の革新的なテクノロジーは、お客様がロボット設計で革新を具体化するのに役立ちます。

ブログ
組込みプロセッシング技術の未来を左右する 3 つのトレンド
組込みプロセッシングの未来はどのようなものになるでしょうか?詳細については、TI のブログをご覧ください。
ブログ
半導体を活用して自動化と効率化を促進する 3 つの方法
多様なアプリケーションに注目して、TI が 実現しようとしているのは、ロボットから、ファクトリ オートメーション、グリッド、ホーム オートメーション、およびその他の多くの産業用システムで存在している、3 つの一貫したトレンドを認識し、それに対応していくことです。詳細をご覧ください。
e-Book(PDF)
E-book:産業用ロボット設計に関するエンジニア・ガイド
協力ロボット (コボット) とファクトリ (工場) 向けロボットに注目し、ロボット・システムの設計に関する複数の技術資料を取りまとめた包括的な概要です。
PDF

高精度、安全性、電力効率の優れたモーター制御システムを製作可能

モーター制御ソリューションで構成された TI の包括的な選択肢を活用すると、開発中ロボットの設計に最適な電源とサイズの構成を選定できます。

  • ProfiNet や EtherCAT など、マイコン統合型の各種産業用リアルタイム プロトコルを使用すると、ホストとクライアントの間で、高精度かつ時間に制約のあるリアルタイム通信を実現できます。
  • TI のスケーラブルで超低レイテンシのリアルタイム マイコンは、効率を重視した設計です。これらを採用すると、ロボットのモーター制御システムの応答時間を改善できます。
  • TI のゲート ドライバ製品ラインアップを活用すると、最善の効率や電力密度と同時に多様な電力レベルに対応でき、ドライブ段を設計しやすくなります。
  • 電圧、電流、位置センサで構成された TI のソリューションを採用すると、信頼性、効率、制御精度が向上します。
ホワイト・ペーパー
ロボット・モーター・ドライブの安全性評価の簡素化
市場投入までの期間が長くなるなど、安全性評価は長期的なプロセスになる可能性があり、製品の全体的な設計コストが増加する可能性があります。この資料では、評価プロセスを簡素化する方法を説明します。
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機能安全情報
Design Smaller Safe Torque Off (STO) Systems Using 3-Phase Smart Gate Drivers
セーフ トルク オフ (STO) の概要、システム要件、設計上の課題を克服する方法の詳細をご確認ください。
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モーター制御 に関する主な製品
DRV8353F アクティブ 3 個の CSA (電流センス アンプ) 搭載、最大102V、機能安全、品質管理、3 相スマート ゲート ドライバ
AMC1306M05 アクティブ ±50mV 入力、高精度、電流センシング、強化絶縁型変調器
TMS320F28388D アクティブ コネクティビティ マネージャ、2 個の C28x+CLA CPU、1.5MB フラッシュ、FPU64、CLB (構成可能ロジック ブロック)、ENET、EtherCAT 搭載、C2000™ 32 ビッ

動作期間の延長、高速化、小型化に貢献

自動化の進展に伴って、エッジへのイーサネットの導入が進みます。産業用 SPE は、コネクテッド (ネットワーク接続型) エッジ・ノードと分散処理の実現に役立ちます。開発中の産業用設計でシングル・ペア・イーサネットを採用すると、TCP/IP を使用して必要な場所にデータを移動できます。

  • 速度と到達範囲の強化:TI の PHY とプロセッサを採用すると、最大 2km のケーブル長とより高速なデータ配信プロトコルを使用し、より優れたシステムを実装することができます。
  • 実装コストの最小化:TI の低ノイズ・レシーバ・アーキテクチャを採用すると、より多くの既存ケーブル・インフラを再利用し、アップグレードに要する時間とコストを削減することができます。
  • システム・アップタイム (稼働時間) の最大化:TI 独自のランタイム・ケーブル診断ツールキットを使用すると、リモート・メンテナンスと予防保守を実現できます。ケーブル劣化の兆候を早期検出し、システムのダウンタイムを短縮するのに役立ちます。
アプリケーション概要
How to Implement an IEEE 802.3cg or 802.3bu-Compliant PoDL PSE
IEEE 802.3cg または 802.3bu に準拠したデータライン経由の電力供給 (Power over Dataline:PoDL) PSE (給電側) を実装する方法を説明する TI のアプリケーション概要をご覧ください。
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その他の技術資料
New Product Update: Ethernet
現在の産業用アプリケーションでイーサネット・フィールドバスを採用している分野、シングルペア・イーサネットの概要、既存の標準イーサネットとの比較をご確認ください。 
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アプリケーション・ノート
IEEE 802.3cg 10BASE-T1L Power over Data Lines Powered Device Design (Rev. A)
10BASE-T1L PoDL システムは、PSE (給電側)、リンク・セグメント、PD (受電側) で構成されています。10BASE-T1L Class-12 に準拠した PoDL PD の設計方法を提示するこの種のシステムの概要をご覧ください。
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シングルペア・イーサネット (SPE) に関する主な製品
DP83TD510E アクティブ IEEE 802.3cg 10BASE-T1L イーサネット PHY
DP83TC813S-Q1 アクティブ 車載対応、低消費電力、小型フットプリント、100BASE-T1 イーサネット PHY (SGMII)
AM6442 アクティブ デュアル コア 64 ビット Arm® Cortex®-A53、クワッド コア Cortex-R5F、PCIe、USB 3.0、およびセキュリティ

いっそうスマートなファクトリを実現

IO-Link は、産業用オートメーション分野のセンサ、アクチュエータ、コントローラの相互間で、通信データの交換に使用するデジタル通信プロトコルです。組み立てライン、ロボット、梱包や包装など、さまざまな産業用アプリケーションで信頼性と効率の高い通信の実現に役立ちます。産業用オートメーション分野で IO-Link 通信を採用すると、多くの利点を実現できます。

以下のものが該当します。

  • 最大 230.4kbps の転送速度で、リアルタイムのデータ伝送と電力伝送を行います。
  • 設置と構成を簡素化できるため、コストを削減できます。
  • デバイスのステータス、構成、エラーなどを取り扱う、強化済みの診断機能。
  • センサ、アクチュエータ、リモート IO、コントローラなど、幅広いデバイス。
アプリケーション概要
Optimizing Field Sensor and Transmitter Applications With MSPM0 MCUs
Arm® Cortex®-M0+ ベースの MSPM0 マイコンを採用し、フィールド・センサとトランスミッタのアプリケーションを最適化する方法をご覧ください。
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ブログ
ディタミニスティック (確定的) タイミングを使用する IO-Link マスターの実装
この記事では、産業用システムに高性能の IO-Link マスターを実装し、高精度のサイクル時間とディタミニスティック (確定的) レイテンシを実現する方法を説明します。
IO-Link に関する主な製品
TIOL112 アクティブ 低残留電圧、サージ保護機能内蔵、IO-Link デバイス・トランシーバ
新製品 MSPM0G1106 アクティブ 80MHz Arm M0+ マイコン、64KB フラッシュ、32KB SRAM、2 × 12 ビット 4Msps ADC、オペアンプ
AM2434 アクティブ 産業用通信機能とセキュリティ機能搭載、最大 800MHz、クワッドコア Arm® Cortex®-R5F ベースのマイコン

シームレスなコネクティビティとスケーラビリティを実現

多くの最新システムは、システム設計のコネクティビティ全体を強化する通信インターフェイスの搭載を進めていますが、同時に、設計エンジニアの皆様にとって新たな課題が発生する可能性もあります。TI は、シリアル・インターフェイス (IO-Link、CAN、RS-485) から産業用イーサネット (10/100/1000Mbps を達成する、EtherCAT、PROFINET、EtherNet/IP などのマルチプロトコル産業用イーサネット)、さらに TSN (time-sensitive networks:時間に制約のあるネットワーク機能) やシングルペア・イーサネット (SPE) などの新しい技術まで、幅広い産業用通信規格をサポートしています。このサポートを活用すると、設計エンジニアは高度なコネクティビティとスケーラビリティを実現し、業界の現在のトレンドとそのニーズに対応することができます。

ブログ
マルチプロトコル産業用イーサネット・システムの活用で、ファクトリ・オートメーションの設計がシンプルに
マルチプロトコルの産業用イーサネット・システムを使用すると、単一のプリント基板 (PCB) だけを製作すればよいので部品表 (BOM) コストが低下し、開発サイクルでの製造コストを削減できるほか、全体の開発期間の短縮にもつながります。(2022 年 3 月 28 日に「Factory automation design made simple with multiprotocol industrial Ethernet systems」というブログ記事を「マルチプロトコル産業用イーサネット・システムの活用で、ファクトリ・オートメーションの設計がシンプルに」という訳語で納品しましたが、2022 年 11 月 19 日の時点で日本語版は未公開のようです。「Next, the MII stream of Ethernet bytes enters the MAC.」 = 「その後、一連のイーサネット・バイトで構成された MII ストリームを MAC に渡します。」のような短い訳語を検索しても見つかりません。)
ビデオ・シリーズ
EtherCAT® protocol: C2000™ リアルタイム・コントローラ
C2000 リアルタイム・コントローラ上で EtherCAT 通信ペリフェラルを使用する設計方法をご確認ください。
産業用通信 に関する主な製品
AM2434 アクティブ 産業用通信機能とセキュリティ機能搭載、最大 800MHz、クワッドコア Arm® Cortex®-R5F ベースのマイコン
DP83826E アクティブ MII インターフェイスと拡張モード搭載、低レイテンシの 10/100Mbps PHY
TIOL112 アクティブ 低残留電圧、サージ保護機能内蔵、IO-Link デバイス・トランシーバ

機能安全システム認証手続きの効率化

ファクトリ (工場) の現場には、人間、環境、資産に危険を及ぼす故障の可能性を低減するために、監視機能と診断機能を搭載した機器が必要です。

IEC 61508、ISO 13849、IEC 61800、IEC 60730 などの業界規格を満たせるように、TI のエキスパートは各種製品を設計および製造し、お客様からの信頼を継続的に強化すると同時に、機能安全の認定を支援しています。

ダウンロード
ホワイト・ペーパー
自動車および工業分野における機能安全認証の合理化
機能安全の設計をする場合、正しい設計を実現するには厳密性、情報管理、時間が必要となります。このホワイト・ペーパーは、ファクトリ (工場) の現場や高速道路などに関連する設計を行う際に、機能安全の設計を効率化する方法を説明します。
PDF
Analog Design Journal
Enabling precision delta‐sigma ADCs in functional safety applications
この記事は、A/D コンバータ (ADC) の複数の故障モードについて説明し、機能安全システムでそれらに対処するいくつかのオプションを紹介します。
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ホワイト・ペーパー
IEC 62380 と SN 29500 による機能安全の FIT ベース故障率推 定の理解 (Rev. A 翻訳版)
機能安全に準拠できるように、系統的ハードウェア障害とランダム・ハードウェア障害に対処する必要があります。定量化ランダム・ハードウェア障害を計算するために必要とされる、基本故障率 (BFR) を推定する 2 つの手法の詳細を解説します。
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機能安全 に関する主な製品
AM6442 アクティブ デュアル コア 64 ビット Arm® Cortex®-A53、クワッド コア Cortex-R5F、PCIe、USB 3.0、およびセキュリティ
TPS37 アクティブ 超低静止電流、時間遅延機能搭載、65V、ウィンドウ・スーパーバイザ
TPS2662 アクティブ 入力と出力の逆極性保護機能内蔵、4.5V ~ 60V、478mΩ、0.025 ~ 0.88A eFuse

設計と開発に役立つリソース

リファレンス・デザイン
マシン・ビジョン・カメラとビジョン・センサ向け高密度、絶縁型 PoE / GigE のリファレンス・デザイン
Power over Ethernet (PoE) は、ケーブル 1 本で電力とデータを伝送し、高いデータレートと長距離伝送を実現する簡単で信頼性の高いソリューションです。この組み合わせにより、マシン・ビジョン・カメラやビジョン・センサのような小型デバイスにとって PoE が最適なソリューションになります。このリファレンス・デザインは、1Gbps 物理層を搭載した完成度の高い PoE 受電デバイス (PD) と高効率の絶縁型電源ソリューションを 27mm x 27mm の超小型フォーム・ファクタで実装しています。
リファレンス・デザイン
TIDA-010049
このリファレンス・デザインは、8 チャネル、グループ絶縁型のデジタル入力モジュールであり、産業用の機能安全への対応を必要とするアプリケーションを重視しています。このデザインは、永続的と過渡的両方のランダム・ハードウェア障害の検出を支援するために、診断機能を実装してあります。この入力モジュールのコンセプトは、TUEV SUED (TÜV SÜD) による評価実施済みであり、設計者の皆様が、開発中のシステムで IEC61508-2:2010 (SIL2) と EN13849-1:2015 (Cat2 PLd) (...)
リファレンス・デザイン
データ ライン経由の電力供給 (PoDL) 機能搭載、4 ポート、シングル ペア イーサネット (SPE) のリファレンス デザイン

このリファレンス デザインは、データ ライン経由の電力供給 (PoDL) 機能を搭載した 4 個の 10BASE-T1L シングル ペア イーサネット (SPE) ポートと、1000BASE-T イーサネット ポートの間のブリッジとして機能するイーサネット ゲートウェイを提示します。4 つの SPE ポートは給電側機器 (PSE) として機能し、フィールド・デバイスに 24V を供給します。AM6442 マイクロプロセッサが制御するこのゲートウェイは、Linux® オペレーティング システムを活用しているため、フレキシブルでスケーラブルなオープン ソース ソフトウェアに対応できます。

ファクトリ・オートメーション/制御 関連の各種リファレンス・デザイン

セレクションツールを使用すると、お客様のアプリケーションやパラメータに最適なリファレンス・デザインをご覧いただけます。

主要製品

Precision ADCs ADS127L11 アクティブ 駆動しやすい複数の入力採用、広帯域または低レイテンシのフィルタ搭載、24 ビット、400kSPS、デルタ・シグマ ADC
ハイサイド・スイッチ TPS272C45 アクティブ 調整可能な電流制限機能搭載、36V、45mΩ、3A、2 チャネル、産業用ハイサイド・スイッチ
最新のファクトリにおけるネットワーク アーキテクチャは進化を続けており、効率性、安全性、持続可能性の向上を実現させています
詳細

技術リソース

アプリケーション・ノート
アプリケーション・ノート
TPS65219 PMIC による AM62x への電力供給 (Rev. B 翻訳版)
このアプリケーション・ノートは、車載以外のシステムで産業用 AM62x Sitara プロセッサに電力を供給する場合に、TPS65219 パワー・マネージメントIC (PMIC) を統合するためのガイドとして使用できます。
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アプリケーション概要
アプリケーション概要
Faster Switching of Large Inductive Loads in Digital Output Modules
ソレノイド、リレー、バルブなどの誘導性負荷の駆動は、ファクトリ・オートメーション分野のデジタル出力モジュールにとって一般的なタスクです。スイッチングを高速化するために設計を最適化する方法をご確認ください。
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アプリケーション概要
アプリケーション概要
Supporting High Voltage Common Mode Using Instrumentational Amplifier
高電圧の同相モードに対処するために、PLC (プログラマブル・ロジック・コントローラ) のアナログ入力モジュールで計測アンプを活用する方法について、TI のアプリケーション概要をお読みください。
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