産業用通信の 3 つのプロトコル - 4 ~20mA 電流ループ、HART, IO-Link (Three protocols for industrial communication)


センサは大量のデータを生成しますが、通信機能が利用できない場合はほとんど価値がありません。 産業用センシング・アプリケーションの分野では、このような通信を実行するために、4 ~ 20mA 電流ループ、HART、IO-Link の各形態による有線経由の通信が一般的に使用されています。 TI の超低消費電力 MSP マイコンは、センサ・トランスミッタ・アプリケーションで制御とデータ記録に関する重要な役割を演じます。低消費電力が重要な差別化要因となるループ電源アプリケーションでは、特にこのことが当てはまります。

ファクトリ・オートメーションで最も人気のある通信インターフェイスは、4 ~20mA ��流ループです。 電流ループは性質上、電気的ノイズへの感度が低いので、データ送信に最適です。 電流ループでは、トランスミッタの電力は、2 線実装の通信ループか、4 ~ 20mA 電流ループと直接関係ない別個の電源線(通常は 3 線または 4 線ソリューションに分類)を通じて供給できます。 シングルチップ MSP マイコン・ソリューション は、オペアンプのようなオンチップ・アナログを搭載しており、センサ信号のシグナル・コンディショニングや 4 ~ 20mA 通信ループの駆動などを実行するように構成することができます。  

HART 通信プロトコルは、デジタルの産業用オートメーション・プロトコルです。 このプロトコルの最も重要な利点は、従来の 4 ~ 20mA アナログ計測装置配線を通じて通信を実行できることです。 したがって、従来の 4 ~ 20mA 信号の使用に満足しているが「スマート」なプロトコルを実装したい、と考えているユーザーにとって、HART プロトコルは適切な移行用プロトコルであることから、使用頻度が高まっています。 MSP マイコンは HART 通信ソリューション内で PHY 層を直接サポートしており、外部 HART モデム IC が不要になります。 

また別の産業通信プロトコルとして、IO-Link があります。これは簡潔で安価なポイント・ツー・ポイント・プロトコルであり、産業用センサとアクチュエータのインストール・ベースから利用できるケーブルとコネクタを再使用する方法で、既存の有線インフラを活用します。 IO-Link MSP ソリューションは、IO-link センサの評価と迅速なプロトタイピングを行うためのフル・ターンキー・プラットフォームとして活用できます。 MSP FRAM マイコンを採用した設計により、センサ構成の更新を簡単、迅速、安全に実行できるようになり、全体の電力も削減されます。 また、取り外し式のセンシングもサポートしており、その結果、取り外して任意のアナログ・センサに接続することもできます。

通信以外に、MSP マイコンのミックスド・シグナル対応という特長により、産業用オートメーションの他の用途でも活用できます。 TI の最新のホワイト・ペーパーをお読みになり、詳細をご確認ください。

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