在工業控制系統和工廠或過程自動化設備當中，大量存在傳統的現場總線通信設備，隨著智能制造、工業4.0的發展，傳統現場總線越發表現出其不足，如數據傳輸速率受限，難以滿足高速數據的要求；其二，現場總線網絡拓撲的靈活性不足，限制設備數量和連接方式；再者，現場總線的實時響應速度也因為技術瓶頸而受到限制；當然還有其他的一些問題。
為此，走向高速數據傳輸、支持靈活網絡拓撲、較高的實時性、確定性和低延時網絡應用成為主流和市場趨勢。工業以太網（Industrial Ethernet）是基于IEEE 802.3（Ethernet）的強大的區域和單元網絡，是專門針對工業控制系統和工廠或過程自動化設備設計的網絡通信技術。它在技術上與商用以太網（即IEEE 802.3標準）兼容，但產品和應用有所不同。對比于傳統的工業現場總線，工業以太網能夠滿足工業現場在材質選用、產品強度、適用性、實時性、可互操作性、可靠性、抗干擾性、本質安全性等方面的特殊需求。按照協議分類，工業以太網可以分為EtherCAT、PROFINET RT/IRT、EtherNet/IP、時間敏感網絡（TSN）等。
為了聚焦工業4.0核心需求，探討工業以太網技術演進方向，解析瑞薩電子在工業以太網領域的創新優勢，推動產業合作與生態共建，瑞薩電子將于2025年3-4月在全國六大城市（深圳、廣州、北京、蘇州、西安、上海）巡回舉辦以《芯引擎——為工業以太網打造芯動力》為主題的，2025瑞薩工業以太網技術日，為工程師與企業決策者提供實時通信技術最佳解決方案，通過案例剖析、現場演示、動手實踐，全方位解讀瑞薩電子最新EtherCAT/PROFINET/EIP解決方案，洞察行業發展趨勢，助力企業高效開發更具競爭力的工業以太網產品。
瑞薩電子在工廠或過程自動化上有著悠久且長遠的戰略部署。從系統的控制層，有瑞薩電子RZ/RA/RX MCU/MPU針對PLC，PLC IO、耦合器、工業網關等不同解決方案；在現場域層面，瑞薩電子也發布了集成高精度模擬前端和數字于一體的MCU，應用于工廠高精度傳感器，如溫度調節器、記錄儀和壓力表等傳感器設備上，與此同時，基于IO-Link的數字、雙向、串行傳輸標準的IO-Link Hub/主站等參考設計；還有廣泛應用在機器人手臂、伺服電機驅動、變頻器控制等應用領域，瑞薩電子有支持多工業以太網協議與電機驅動于一體、集成度高的MCU/MPU等。最后，隨著邊緣側AI（人工智能）以及基于IEC61508標準的，符合TUV安全等級SIL3的功能安全的發展，如何與工業自動化應用融合也成為瑞薩電子深入探討課題及重點部署。
回歸到此次技術日，瑞薩電子主要討論了工業以太網產品、解決方案等部署。截止目前為止，瑞薩電子的MCU/MPU已經可以覆蓋了主流75%的工業以太網協議，如：EtherCAT、PROFINET RT/IRT、EtherNet/IP、Modbus TCP等。以上75%主流的工業以太網協議將由瑞薩電子原廠直接免費提供，客戶可以快速的構建自己的工業以太網協議產品。其他的工業以太網協議，如CC-LINK，POWERLINK 等則可通過瑞薩合作伙伴擴展支持。
那么，為什么瑞薩會在工業以太網這塊重點部署呢？瑞薩電子在這一塊技術上的核心優勢有哪些呢？
首先，瑞薩電子對主流的工業以太網協議（這里主要指：EtherCAT、PROFINET RT/IRT、EtherNet/IP）均通過了認證，并獲得了一致性測試的認證證書；除此之外，對于EtherCAT、PROFINET RT/IRT、EtherNet/IP工業以太網協議，瑞薩電子也是免費提供的，客戶無需另外付費評估或量產。針對于Profinet工業以太網協議，瑞薩電子也在2025年3月10日正式宣布面向其RZ/T和RZ/N系列工業網絡系統微處理器（MPU）推出經認證的PROFINET IRT和PROFIdrive軟件協議棧。初始軟件版本適用于專為伺服電機控制應用設計的RZ/T2M MPU，同時適用于面向工業物聯網網關應用（如遠程IO或工業以太網設備）的RZ/N2L。使用搭載該軟件協議棧的瑞薩產品，可以簡化客戶設備的認證過程。
如西門子Efrossini Tsouchnika，Vice President Control at Siemens Digital Industries評論：“工業客戶現在可以在PROFINET生態系統中享受瑞薩電子提供的無縫集成選項，我們期待在瑞薩電子投資PROFINET技術的未來迭代時繼續合作。”
其次，瑞薩電子全面支持TSN下一代千兆工業網絡。目前，瑞薩電子的MCU/MPU產品線都支持以太網子系統的多種配置，比如通過多路復用實現各種3x EtherCAT，2x EtherCAT+1x Ethernet或者3x Gigabit TSN等多種不同的以太網協議配置，并集成了集成TSN交換機和Beckhoff的EtherCAT IP，避免了互操作性問題；內置的千兆TSN（基于IEEE802.1Q開發的一套協議標準）交換機，并搭配內置的千兆MAC，支持時間同步（802.1AS-2020，802.1AS-Rev）、數據調度和流量整形（Qbv）和幀搶占（Qbu/Qbr）等TSN協議族來實現數據在同一網絡的實時、確定性傳輸，保證對實時性要求高的不同應用場景需求。
針對瑞薩發布PROFINET SDK軟件包，瑞薩電子將提供一站式的Profinet的解決方案：從芯片本身來看，RZ/T2M以及RZ/N2L均能支持西門子原生態的Profinet協議棧及Profidrive行規，相應的參考板可以支持客戶快速評估Profinet的功能、性能指標，加速原型機的開發，減少開發周期。從軟件層面，除了底層驅動，瑞薩也將免費提供通過一致性測試，并獲得Profinet協議棧的認證證書。
瑞薩電子提出的PROFINET解決方案的概念是基于瑞薩電子和西門子公司間的子授權，并在西門子RPOFINET的原生態協議棧上進行相關移植，實現硬件驅動和堆棧之間的接口（EDDR），并提供PROFINET協議棧和低層級驅動的源代碼、相應的應用程序示例代碼和軟件文檔。客戶可以從瑞薩獲得PROFINET協議棧的授權，使用該協議棧連同RZ/T2M或RZ/N2L產品進行開發和生產，幫助客戶快速構建基于Profinet規范的工業自動化設備。瑞薩Profinet SDK軟件包包括但不僅限于：
Application Class：RT&IRT
Conformance Class：CC-B&CC-C
Cycle time：min.250us
Netload Class：III
Conformance Test：CTT2.44
除此之外，瑞薩還在深圳辦公室搭建了完整的Profinet一致性預測試實驗室，凡是購買了瑞薩電子RZ/T2M或者RZ/N2L并基于瑞薩提供的Profinet協議棧開發的設備，均可以通過官方渠道免費申請測試。
如您在使用瑞薩MCU/MPU產品中有任何問題，可識別下方二維碼或復制網址到瀏覽器中打開，進入瑞薩技術論壇尋找答案或獲取在線技術支持。
https://community-ja.renesas.com/zh/forums-groups/mcu-mpu/
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