GIUGNO 2014
AUTOMAZIONE OGGI 373
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AO
Tutorial
e passo passo (stepper). Sono inclusi macro-blocchi per l’im-
plementazione di funzioni tipiche come trasformate di Clark
e Park (sia diretta che inversa), controllo proporzionale-inte-
grale (PI), stima di angolo e calcolo di velocità, modulazione
Svpwm (Space vector pulse-width modulation), generazione
di segnali PWM 3-fase. Microsemi rende inoltre disponibile un
development kit (figura 4) che include, oltre alla scheda con
la Fpga SmartFusion 2, un mezzanino di
espansione con gli inverter per il pilotag-
gio dei motori. Sono anche inclusi, tra le
altre cose, progetti di riferimento per il controllo di motori
Pmsm/Bldc con algoritmo sensorless, FOC, FOC con Hall o
con encoder e FOC con resolver. L’utente può controllare i
parametri di lavoro del sistema (come velocità o guadagno
Kp/Ki) grazie a una GUI; il kit supporta comunicazione e con-
trollo remoti mediante interfaccia Ethernet, CAN e RS485 ma,
considerata la programmabilità degli Fpga, si può implemen-
tare ogni altro protocollo standard o custom.
Implementare un PLC un Fpga
I dispositivi PLC sono tra le tecnologie più diffuse nel settore
industriale e dell’automazione. Sempre più piccoli e dai con-
sumi ridotti, integrano oggi funzionalità avanzate per inter-
faccia uomo-macchina (HMI). L’introduzione delle logiche
programmabili in questo settore apre la porta alla realizza-
zione di nuove architetture scalabili e dalle più elevate pre-
stazioni, con livelli di flessibilità fino a oggi inimmaginabili
grazie alla riprogrammabilità appunto degli Fpga.
Altera, in collaborazione con Exor, ha recentemente mostrato
(figura 5) l’implementazione di un
PLC con interfaccia HMI grafica
2.5D mediante i propri dispositivi
SoC Cyclone V. Tali dispositivi inte-
grano una matrice di celle logiche
programmabili e un macroblocco
HPS (Hard Processor System) che
include, tra l’altro, un processore
ARM Cortex-A9 dual-core, una serie
di periferiche tradizionali (come
USB OTG, Ethernet, Uart e CAN) e
dei controller per memorie esterne
(DDR, Flash e SD/Sdio/MMC). Per
il macroblocco HPS è stato svilup-
pato il BSP (Board Support Package) per sistema operativo
Linux realtime in accordo alle raccomandazioni Osadl (Open
source automation development lab). Sono quindi suppor-
tati una serie di package a livello firmware/middleware, come
JM4Web, JMobile client e JM Server di EXor o le librerie per
Ethercat e Canopen di Codesys. L’applicazione utente può
essere sviluppata sotto l’ambiente Codesys IEC 61131-3 di
3S-Smart Software Solutions e Jmobile Studio di EXor. La ma-
trice di celle programmabili di SoC Cyclone V è disponibile
per l’implementazione di funzioni standard o custom, per
esempio per applicazioni HMI. Altera rilascia, in particolare,
un progetto di riferimento che mostra l’integrazione dei core
di Ultilogic per la gestione di un display TFT da 15”, con riso-
luzione XGA e funzionalità touchscreen (*).
Compatibilità con la normativa IEC 61508
Introdotta nel 2005, la normativa IEC 61508 è oggi diffusa-
mente adottata in molte applicazioni nel settore industriale:
Fig. 3 - Un tipico schema per controllo motore
Fig. 4 - Development kit disponibile
da Microsemi per la prototipazione di
algoritmi di controllo motore
Fig. 5 - PLC con funzionalità HMI realizzato con un SoC CycloneV
