RL78 産業通信ソリューション

低消費電力動作・温度や湿度の計測等のシンプルな機能の通信にRL78マイコン

シームレスなリアルタイム通信は、すべてのIndustry 4.0 / IIoT （Industrial Internet of Things）実装のコア前提条件であり、センサ等のエンドデバイスへのシリアル通信対応が必要になってきます。業界最高レベルの低消費電力を実現するRL78マイコンは、I/Oコントロール、温度や湿度の計測等のシンプルな機能のエンドデバイスに最適です。RL78マイコンでは、このようなエンドデバイスへの普及が期待されるModbus ASCII/RTU、IO-Linkのソリューションを用意しています。また、電源管理用のPMBus^®ソリューションを用意しています。

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Modbus ASCII/RTU

Modbus は、その仕様が一般に無償公開されており、実装も比較的簡単なプロトコルであるため、ファクトリーオートメーションやプラントオートメーションの分野で幅広く利用されています。そのため、産業用設備間でシリアル通信するための、最も一般的なプロトコルとなっています。

Modbus ASCII/RTUの物理層にはRS-485規格が使用されることが多く、RL78マイコンとルネサス製RS-485トランシーバをUARTで接続することにより、Modbus ASCII/RTUで通信するスレーブ機器を容易に実現できます。特に低消費電力動作、 I/Oコントロール、温度や湿度の計測等のシンプルな機能には、RL78マイコンが最適です。以下のような応用例があり、アプリケーションノート / サンプルソフトウェアを提供しています。

• Modbus ASCII/RTU スレーブボード

RL78マイコンは、用途に合わせて選択ができます。

• I/OコントロールやI²Cインタフェースセンサ向け ：RL78/G13, RL78/G14, RL78/G16, RL78/G22, RL78/G23, RL78/G24
• アナログセンサ向け：RL78/G1A, RL78/H1D
• モータユニット向け：RL78/G14, RL78/G1F
• 液晶ユニット向け：RL78/L12, RL78/L13, RL78/L1A, RL78/L1C

IO-Link

IO-Linkは、センサーやアクチュエータとの通信に使用される、ポイントツーポイント・シリアル通信プロトコル規格です。プロセスデータ、サービスデータ、イベントの3種類のデータの制御や交換ができます。また、IO-Linkは、IEC 61131-9規格でM12コネクタを採用されています。そのため、M12コネクタを接続するだけで信号と電源が接続され、通信開始することができます。

業界をリードする低消費電力動作をほこるRL78マイコン(MCU) は、Industry 4.0、Made-In-China 2025、および産業用internet of things(IIoT)などの産業用オートメーション分野の構築を支援するソリューションを提供できます。応用先には、圧力センシング、レベルセンシング、重量センシングなど、さまざまなセンシング機能を含めることができます。以下のような応用例があり、プロトコル処理は、ソフトウェアベンダが供給するソフトウェアスタックを利用することが可能です。

• IO-Linkインターフェースを備えた産業用センシングシステム
• IO-Link接続に対応したセンサーシステム

RL78マイコンは用途に合わせて選択ができます。

• I/OコントロールやI²Cインタフェースセンサ向け：RL78/G13, RL78/G14
• アナログセンサ向け：RL78/G1A, RL78/H1D
• モータユニット向け：RL78/G14, RL78/G1F
• 液晶ユニット向け：RL78/L12, RL78/L13, RL78/L1A, RL78/L1C

ソフトウェアスタック

各ソフトウェアベンダは、RL78マイコン(MCU)と ZIOL2401 IO-Link PHYとの組合せ動作をサポートしています。 各ソフトウェアスタックの具体的な詳細については、ソフトウェアベンダに直接お問い合わせください。

• JSLテクノロジー株式会社
  • https://jslt.co.jp/
• 株式会社Ｍ２Ｍクラフト
  • https://m2mcraft.co.jp/
• IQ² Development GmbH
  • https://www.iq2-development.de

技術規格

近年、工場現場で使用されているセンサー(測定器)、アクチュエータ(操作器)は内部にマイクロプロセッサを実装しており、各種パラメータによる設定、診断機能の充実等の機能拡張が図られています。 「IO-Link」は、工場現場のセンサー・アクチュエータ用デジタル通信規格です。センサー・アクチュエータと制御機器間でやり取りされる測定値、操作値をより高精度に通信できるだけでなく、アナログ通信では伝送できなかったパラメータデータやイベントデータを取り扱うことで、工場のIoT化の実現に貢献します。

「IO-Linkコミュニティ ジャパン」は日本国内でのIO-Linkの普及を促進するため、2017年4月から活動を開始しました。ルネサスは、IO-Linkコミュニティ ジャパンのメンバーです。IO-Linkコミュニティ ジャパンのホームページには、各種情報があります。

IO-Linkコミュニティ ジャパン

PMBus^®

PMBusは、オープン規格の電源管理用シリアル・インターフェースで、SMBusシリアル・インターフェース（IICバスを使用)を元に実装されています。必要なコマンド言語を定義することで、各電源間での通信を容易にしています。バスラインで複数の電源を接続でき、制御することができます。

• パワーマネジメント向け：RL78/I1A