産業用オートメーション

TI のアナログ製品や組込み製品を活用して、よりスマートでより高精度かつ効率的な産業用オートメーション システムを設計

アプリケーションを参照
よりスマートでより安全なロボットの製作
産業用リアルタイム通信から、モーター制御、電力変換、センシングまで、組込み製品とアナログ製品を取り揃えた TI の製品ラインアップと、システムに関する専門知識や技術リソースを活用することで、インダストリ 4.0 アプリケーションで最高のエネルギー クラスと最小レイテンシを実現できます。IEC (国際電気標準会議) 62061 および 61508、ISO (国際標準化機構) 13849 などの機能安全規格に準拠しています。

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、効率と信頼性の高い AC インバータを設計可能

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

TI の Arm® ベースのマイクロプロセッサ ソリューションとアナログ IC を使用して、高度なヒューマン マシン インターフェイス (HMI) アプリケーションを設計

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

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、スマートで効率的なマシン ビジョン アプリケーションを設計可能

高い EMC 耐性を備えた、小型で高性能の単軸および多軸サーボ ドライブを設計

アプリケーションを参照

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産業用オートメーション アプリケーションを選択

産業用オートメーション アプリケーション向けの設計リソースをご覧ください。サブシステム製品の推奨を掲載した対話型操作可能な参照用の図から、技術に関するホワイト ペーパーやトレンドを紹介するブログ記事まで、設計サイクルの短縮に役立つアプリケーション リソースをこちらで検索できます。

右側の図で、TI の産業用オートメーション アプリケーションをご確認ください。

マシン ビジョン

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、スマートで効率的なマシン ビジョン アプリケーションを設計可能

arrow-right マシン ビジョンのブロック図を表示

PLC、DCS、PAC

TI のアナログ製品と組込みプロセッシング製品を使用すると、高性能のプログラマブル ロジック コントローラ (PLC)、分散制御システム (DCS)、プログラマブル オートメーション コントローラ (PAC) を設計できます。最先端の産業用通信に適した TI の最新ソリューションをご覧ください。

arrow-right PLC サブシステムの詳細

AC インバータと VF ドライブ

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、効率と信頼性をさらに高めた AC インバータと可変周波数 (VF) ドライブを実現

arrow-right アプリケーションを参照

ヒューマン マシン インターフェイス (HMI)

TI の Arm® ベースのマイクロプロセッサ ソリューションとアナログ IC を使用して、高度なヒューマン マシン インターフェイス (HMI) アプリケーションを設計

arrow-right HMI ブロック図を表示

フィールド トランスミッタとセンサ

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に役立つ、TI のアナログ / デジタル プロセッシング製品をご確認ください。

arrow-right フィールド トランスミッタとセンサの詳細
単軸と多軸のサーボ ドライブ
マシン ビジョン
PLC、DCS、PAC
AC インバータと VF ドライブ
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)

産業用オートメーションで TI 製品が選ばれる理由

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電力密度を高め、小型化ソリューションを実現

高い集積度と小型パッケージを実現した TI のソリューションは、消費電力とシステム サイズの削減に貢献しながら、高い電力密度を達成して、世界全体のエネルギー消費量を低減します。

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リアルタイムで高精度の制御を実現

高精度アナログ技術を採用した TI の製品ラインアップは、位置、トルク、速度の制御を可能にし、先進的な信号処理を組み合わせることで、高精度リアルタイム モーター制御を実現します。

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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 の厳選したリファレンス デザインと開発ツールを活用することで、将来を見据えた製品を今すぐ開発できます。

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

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、これらのインターフェイスが設計エンジニアの皆様に新たな課題をもたらす可能性があります。TI は、シリアル インターフェイス (IO-Link、コントローラ エリア ネットワーク、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 Time-Sensitive Networking やシングルペア イーサネット (SPE) などの新技術まで、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、設計エンジニアはコネクティビティとスケーラビリティの高度なオプションを利用し、業界の現在のトレンド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 プロトコル:C2000™ リアルタイム コントローラ
C2000 リアルタイム マイコン上で 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

動作期間の延長、高速化、小型化に貢献

イーサネットをエッジに導入すると、産業用 SPE がコネクテッド (ネットワーク接続型) エッジ ノードと分散処理を実現し、データを必要とするさまざまな場所へ TCP/IP (伝送制御プロトコル / インターネット プロトコル) 経由でデータを転送できます。

ケーブルは最長 2km まで対応し、より優れたシステム実装を実現します。また、TI の物理層とプロセッサが、より高速なデータ配信プロトコルの使用を可能にします。  

既存のケーブルを再利用できることで (TI の低ノイズ レシーバ アーキテクチャを活用)、アップグレード時間が短縮され、実装コストが最小限に抑えられます。また、TI 独自のランタイム ケーブル診断ツールキットにより、リモート メンテナンスと予防保守が容易になり、システムのアップタイムを最大化できます。

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、リンク セグメント、PD (受電側) で構成されています。このアプリケーション ノートでは、10Base-T1L Class 12 準拠の PoDL PD を設計する方法について説明します。
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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データ通信に使用され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 通信を利用すると、最大 230.4kbps の転送速度によるリアルタイムのデータ伝送と電力伝送、設置と構成の簡素化、デバイスのステータス、構成、エラー メッセージなどの診断機能の強化など、多くの利点があります。

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 マスタの実装
この技術記事では、産業用システムに高性能の IO-Link マスタを実装し、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
MSPM0G1106 アクティブ 64KB フラッシュと 32KB SRAM と 2 個の 12 ビット 4Msps ADC とオペアンプ搭載、80MHz Arm® Cortex®-M0+ マイコン
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

電力効率に優れ、正確で信頼性の高いモータードライブと制御システムの設計

製品寿命と絶縁定格が向上した TI の絶縁技術により、IEC 61800-5-1 絶縁要件を満たし、長寿命の信頼性の高いモーター ドライブを実現できます。

高精度 (>0.1%)、高信頼性、低レイテンシの絶縁型電流センシングとエンコーダ フィードバックを実現する高精度アナログ技術により、より正確で高速な位置、速度、トルクの制御を可能にし、高い EMC 耐性によりダウンタイムを低減します。  

保護機能を備えた統合型電源ソリューションは、よりコンパクトで高効率なドライブの設計を可能にし、世界全体のエネルギー消費量の低減に貢献します。

Analog Design Journal
絶縁型コンパレータを使用して電動モータ ー ドライブの故障を検出
この記事では、さまざまな障害イベントの優先レベルと影響、およびそれらを検出してモーター ドライブ回路の損傷を防止する方法を解説します。
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ホワイト・ペーパー
高信頼性と低コストを両立させる絶縁技術により高電圧設計の様々な課題を解決 (Rev. C 翻訳版)
高電圧システムの一般的な絶縁方法を解説し、絶縁のニーズに確実に対応すると同時に、ソリューションのサイズ小型化とコスト削減を達成するうえで、TI の各種絶縁 IC がどのように役立つかをご紹介します。
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アプリケーション・ノート
Better signal integrity with isolated Delta-Sigma modulators in motor drives
このアプリケーション ノートでは、絶縁型デルタ シグマ変調器を使用する場合のクロックおよびデータラインの配線と終端に関するベスト プラクティスについて説明します。
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電力とセンシング に関する主な製品
UCC23525 プレビュー 12V UVLO (低電圧ロックアウト) 搭載、5A/5A、5.7kVRMS、強化絶縁型、シングルチャネル、光互換、絶縁型ゲート 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
LMG3422R030 アクティブ ドライバ、保護機能、温度レポート機能を内蔵した、600V、30mΩ の GaN FET

TI のリアルタイム制御技術により、<1μs レイテンシの電流ループを実現

センシング、処理、制御、通信の各技術を取り揃えた TI の製品ラインアップを活用すると、産業用ドライブで、より効率的、高精度、低レイテンシの応答を実現し、より小型で信頼性の高いリアルタイム制御システムを構築できます。

リアルタイム ペリフェラルと算術演算アクセラレータ、プログラマブル リアルタイム プロセッサ、構成可能なロジック ブロック、統合型モーター制御専用ペリフェラルを内蔵したマイコン (MCU) なら、<1µs 電流ループ、低レイテンシで低ジッタの通信の実装、外部フィールド プログラマブル ゲート アレイを必要としない高精度のセンシングが可能になります。

統合型リアルタイム ペリフェラルは、制御アルゴリズムと予防保守アルゴリズムの並列実行を可能にします。

技術記事
How to achieve precise motion control in industrial drives
高精度のモーション コントロールを実現するには、産業用ドライブの多くの要素がそれぞれ重要であり、これにはセンシング、処理、アクチュエータ駆動という、リアルタイム制御の設計にとって基礎となる 3 つのサブシステムがすべて該当します。
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ホワイト・ペーパー
インダストリ 4.0 サーボ・ドライブに Sitara™ プロセッサおよびマイコンを活用 (Rev. C 翻訳版)
サーボドライブ市場の動向と、インダストリ 4.0 とスマート ファクトリ システムの新たな要件に Sitara™ MCU およびマイクロプロセッサがどのように対応しているかをご覧ください。
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アプリケーション・ノート
AM243x/AM64x Single Chip Motor Control Benchmark
定速ドライブは本質的に非効率的です。このアプリケーション ノートでは、AM243x および AM64x デバイスが統合型リアルタイム サーボドライブ制御と通信をどのようにサポートして効率を高めるかを説明します。
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リアルタイム制御 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
TMS320F28P650DK アクティブ C2000™ 32 ビット マイコン、2 個の C28x+CLA (制御補償器アクセラレータ) CPU、ロックステップ、1.28MB フラッシュ、16 ビット ADC、HRPWM、EtherCAT、C
新製品 AM2612 プレビュー リアルタイム制御機能とセキュリティ機能搭載、最大 500MHz 動作、デュアルコア Arm Cortex-R5F マイコン

機能安全規格とサイバーセキュリティの厳格な要件に適合

TI のアナログ製品と組込み製品を使用すると、ISO 13849 や IEC 61508 などの機能安全規格に準拠できます。製品のセキュリティに関する要件と規制が急速に進化する中、TI は専門知識の継続的な開発に努め、サイバー レジリエンス法の整合規格を策定するワーキング グループに積極的に参加しています。

TI の認証取得済みの品質プロセスは安全性を優先していますが、安全性の確保が重要となる機能は、高度な厳格さを必要とします。この理由で、TI の各種製品は TÜV (Technischer Überwachungsverein、技術的監査組合) SÜD 認証を取得した、ハードウェアとソフトウェアの安全開発プロセスを採用しています。

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ホワイト・ペーパー
モータ制御の設計プロセスにおける機能安全への準拠の落とし穴の回避 (Rev. A 翻訳版)
大量生産のモーター アプリケーション向けに機能安全システムを設計するのは、高い難易度です。このホワイト ペーパーでは、モーター制御アプリケーションの標準的な設計プロセスの多くが、開発上の課題に直面する理由を説明します。
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リファレンス デザイン
TÜV SÜD 評価済み、産業用ドライブ向け、セーフ トルク オフのリファレンス デザイン
このリファレンス デザインは、3 相インバータ向けセーフ トルク オフ (STO) サブシステムと、CMOS 入力絶縁型 IGBT ゲート ドライバとの組み合わせの概要を示します。 
ブログ
モーターを継続的に安全に動作させる方法
電動モーターの数が大幅に増加した結果、電力効率に対する懸念が高まっている現状で、システム設計者はより電圧の高いモーターを採用すると、開発する設計の実効電力効率を高めることができます。 
機能安全 に関する主な製品
DRV8350F アクティブ 最大 102V、機能安全、品質管理、3 相スマート ゲート ドライバ
ISO1211 アクティブ デジタル入力モジュール向け、シングルチャネル、24V ~ 60V、絶縁型デジタル入力レシーバ
AM2632 アクティブ リアルタイム制御機能とセキュリティ機能を搭載、最大 400MHz 動作、デュアルコア Arm® Cortex®-R5F マイコン

設計と開発に役立つリソース

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、10BASE-T1L 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。

リファレンス・デザイン
ロボットとサーボ ドライブ向け、230VAC、2kW、3 相、GaN インバータのリファレンス デザイン

このリファレンス デザインは、6 個の高速スイッチング GaN FET を使用し、ドライバ、保護機能、温度レポート機能を内蔵した、高効率、320VDC 入力、3 相電力段を提示します。また、高温側のマイコン制御機能も搭載しており、特にモーター内蔵サーボ ドライブやロボット アプリケーションに適しています。絶縁型デルタ シグマ変調器を使用して、高精度の相電流センシングを実現します。非絶縁型で小型フォーム ファクタのデルタ シグマ変調器を使用して DC リンク電圧を測定するほか、アナログ位相電圧フィードバック オプションを搭載しているため、InstaSPIN-FOC™ (...)

リファレンス・デザイン
IEC 61508 (SIL-2) 向け、TUV による評価済みデジタル入力のリファレンス デザイン
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) の各規格を満たすのに役立ちます。また、このデザインは、ハードウェア障害耐性 (...)

産業用オートメーション 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

Arm Cortex-R マイコン AM2631 アクティブ リアルタイム制御機能とセキュリティ機能を搭載、最大 400MHz 動作、シングルコア Arm® Cortex®-R5F マイコン
イーサネット PHY 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
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
絶縁型ゲート・ドライバ UCC23513 アクティブ 8V と 12V の各 UVLO オプション、5.7kVrms、4A/5A、シングルチャネル、光互換、絶縁型ゲート・ドライバ
絶縁型 ADC AMC1306M25 アクティブ ±250mV 入力、高精度、電流センシング、強化絶縁型変調器
絶縁型デジタル入力 ISO1228 アクティブ 電流制限機能と LED 表示機能搭載、8 チャネル、絶縁型、24V ~ 36V デジタル入力レシーバ
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します。
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技術リソース

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非集中型多軸モーター制御
TI の非集中型 (分散型) 多軸サーボ ドライブ アーキテクチャを採用すると、リアルタイム制御を、実際の動作にいっそう近付けることができます。
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ロボットおよびサーボ ドライブ向けの 3 相 GaN インバータ
このリファレンス デザインは、48V/15A の GaN ベース 3 相インバータであり、80kHz パルス幅変調でテストを実施済みです。モーター ドライブでの GaN の使用を検討するロボット メーカーやサーボドライブ メーカーが増えています。 
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レーダーについて — ファクトリ オートメーション業界
ファクトリ オートメーション業界におけるレーダーのアプリケーションの詳細をご確認ください。このビデオでは、最終製品と利点、さらにこれらの製品で TI のレーダー デバイスを使用するメリットについて説明します。