广告

史上最高集成度PLC平台重构智能工厂网络

时间:2018-11-07 作者:邵乐峰 阅读:
在尺寸只有信用卡一半大小的封装中集成了17个可配置IO,与Pocket IO相比,方案尺寸缩小10倍,功耗降低50%。
EETC https://www.eet-china.com

可编程逻辑控制器(PLC)是控制并协调整个工厂传感器和机器的核心模块。为帮助设计者在工业4.0数字工厂设备中实现更强大的智能性,同时满足PLC严格的尺寸和功耗要求,在2014年微型PLC平台和2016年Pocket IO基础之上,时隔两年,美信(Maxim Integrated)再次推出最新Go-IO参考设计,在尺寸只有信用卡一半大小的封装中集成了17个可配置IO,与Pocket IO相比,方案尺寸缩小10倍(不足1立方英寸),功耗降低50%。ap9EETC-电子工程专辑

美信3代工业IoT平台演进.jpgap9EETC-电子工程专辑

美信3代工业IoT平台演进ap9EETC-电子工程专辑

在美信公司内部,他们习惯于把集成了5种以上模拟设计构件的产品称之为‘高集成度产品’,例如PLL、微处理器、以及交换/充电/时钟类器件等。而要实现这一目标,就必须要克服包括不同模拟工艺整合、模拟和数字信号串扰隔离,以及采用先进的模拟和数字工艺在内的多项技术挑战。ap9EETC-电子工程专辑

因此,除了17路IO外,该参考设计还包括12片高度集成IC、为模拟和数字传感器提供通用IO接口的4通道IO-Link主机、以及1个可靠的25Mbps隔离RS-485通信通道,可提供可靠的多点数据网络,用于将具有时效性的健康和状态信息上传至本地数据湖或云端。ap9EETC-电子工程专辑

ap9EETC-电子工程专辑
Go-IO模块框图
ap9EETC-电子工程专辑

具体而言,Go-IO包括以下技术:ap9EETC-电子工程专辑

• MAX14819低功耗、双通道、IO-Link主机收发器,带有传感器/执行器电源控制器。ap9EETC-电子工程专辑
• MAX22192八通道数字输入,带隔离串行外设接口(SPI)、断线检测和高精度电流限幅器,采用9.7mm x 5.3mm封装。ap9EETC-电子工程专辑
• MAX14912八通道数字输出驱动器,采用640mA高边开关或推挽式可配置输出,能够达到200kHz开关频率,同时提供独有的、快速的安全消磁电感反冲保护。ap9EETC-电子工程专辑
• MAXM22511集成2.5kVRMS隔离电源和隔离数字RS485收发器模块,支持25Mbps数据速率,提供+/- 35kV ESD保护,采用小尺寸9.5mm x 11.5mm封装。ap9EETC-电子工程专辑
• MAX14483/MAX14130六通道3.75kVRMS低功耗电流数字隔离器,采用小尺寸、20引脚SSOP封装/四通道1kVRMS电流数字隔离器,采用小尺寸、16引脚QSOP封装。ap9EETC-电子工程专辑
• MAXM15462喜马拉雅uSLIC电压调节器IC和电源模块,适用于工作温度较低、尺寸较小、较简单的工业电源。ap9EETC-电子工程专辑

“时常有人问我,GO-IO与竞争对手的产品相比有什么优势?可以这么说,现在还没有什么竞争对手能够达到如此高的集成度和设计密度,还没有!”Maxim Integrated工业及医疗健康事业部总经理Jeff DeAngelis说。ap9EETC-电子工程专辑

Maxim Integrated工业及医疗健康事业部总经理Jeff DeAngelisap9EETC-电子工程专辑

Maxim Integrated工业及医疗健康事业部总经理Jeff DeAngelisap9EETC-电子工程专辑

尽管工厂和制造车间开始从越来越多的自动化机器收集数据,PLC也必须越来越小,以适应各个子装配线和复杂的机器,但单纯的缩小尺寸并非美信推出GO-IO平台的唯一目的,打造灵活、可靠、开源的工业IoT平台才是设计初衷。ap9EETC-电子工程专辑

Jeff DeAngelis在接受采访时表示,工业4.0需要半导体厂商具备新的思维方式,比如提供新技术支持自适应和自诊断数字化工厂建设,利用新型工业IoT平台加速智能工厂的实现,或是通过先进的诊断功能提高生产质量、减少故障时间。因此,“智能化”正成为继“小型化”之后,美信工业IoT平台着力体现的产品特质,通过支持主动监测和交流设备健康和状态信息,并实现更高的吞吐量和生产效率,GO-IO将智能化推向了前沿。ap9EETC-电子工程专辑

“工业智能化正在向前沿推进”,是Jeff DeAngelis在演讲中多次提及的观点。他认为,在下图工厂自动化管理架构中,所谓的智能化向前沿推进,实际上就是把原有的集中式管理变成分布式智能化管理,将智能控制从一个中央指挥中心转移到每一台自动化设备,支持设备快速适应产品规格或制造需求的变化。ap9EETC-电子工程专辑

ap9EETC-电子工程专辑

以Intel晶圆厂为例,他们在晶圆设备上增加了大量传感器,用以对晶圆制造流程做出实时监控,然后通过Intel IoT网关和GE Predix AI平台对数据进行汇总、分析和计算,系统会根据数据快速做出系统的调整。而在另一个足球工厂的案例展示中,布满了传感器的自动化系统会根据足球的不同尺寸,自主的对重量、压力、反弹高度等特征参数进行检测和诊断,并将调整后的数据送至云端,整个过程无需人为介入,操作人员借助ipad就能对整个生产流程实现掌控。ap9EETC-电子工程专辑

这样做的好处首先在于提高了自适应调节能力,利用实时健康和状态信息让自动化工厂设备更智能,使工厂设备能够进行快速隔离并解决问题,保证高水平的正常运行时间,在提升生产效率的同时也保证了产品一致性和质量;其次,引入的自诊断功能和监测功能让产线更安全,降低安全隐患,缩短产品生产周期。而这一转型过程,也带动了大型PLC向小尺寸、紧凑型PLC的转化。IHS Markit的数据表明,2016-2021年小型PLC的年复合增长率为8.8%,是大型PLC 3.9%年复合增长率的2倍以上。ap9EETC-电子工程专辑

EETC https://www.eet-china.com
本文为EET电子工程专辑 原创文章,禁止转载。请尊重知识产权,违者本司保留追究责任的权利。
邵乐峰
ASPENCORE 中国区首席分析师。
您可能感兴趣的文章
  • 半导体专家刘扬伟接棒郭台铭 庞大的鸿海帝国将驶向何 富士康创始人郭台铭(Terry Guo)以73亿美元的身份辞去全球最大电子制造商的董事长职务,以便当选台湾地区领导人。
  • 老旧工业系统的智能化春天何时到来? “很多客户都认为自己的老旧设备其实状况还不错,希望尽可能保留原有的架构。如果要转型使用新系统、新架构,他们必须要考虑成本。”风河(Wind River)公司工业解决方案副总裁Ricky Watts日前在接受《电子工程专辑》采访时表示,成本,是全球工业市场在转型时面临的首要问题。
  • MQTT协议:机器之间进行通信的解决方案? 遥测技术在通信领域是一个相对古老的概念,在上世纪初传感器就具备了远距离发送信号的能力,这让科学家能够远程监控终端机器和其他活动,而到了现在借助计算机处理器,机器可以接收传感器和其他机器的数据并进行相关操作,从而实现了机器—机器(M2M)之间的通信。如今互联网的使用使得数据和信息的通信激增,推动了标准协议的制定。
  • 欧洲成立边缘计算联盟以开发标准边缘计算平台 边缘计算对于解决许多连接平台的安全性和延迟问题变得越来越重要,无论是针对产业还是联网车辆。基于此,18家供应商和组织签署了一份合作协议,共同成立欧洲边缘计算联盟,旨在建立一个标准参考架构和技术堆栈,以便在智能制造、其他工业物联网应用领域和网络运营商之间部署。
  • AI、5G、中美贸易战…繁荣与不确定并存的2019年 2018年已经过去,这一年发生了很多事情,有些促进了产业的发展,比如人工智能技术的快速发展和一些应用的落地;有些则给产业的发展带来了一丝阴影,比如中兴事件,以及逐渐升温的中美贸易战。但不管怎么样,半导体产业必将会继续向前发展。那么,在接下来的2019年,物联网、AI,以及即将到来的5G和其他新兴技术,会给半导体市场带来哪些新的机会?哪些技术会有新的突破呢?
  • 思科宣布6.6亿美元收购光学芯片制造商Luxtera 思科公司宣布将以6.6亿美元的现金和股权奖励收购加州半导体公司Luxtera。
相关推荐
    广告
    近期热点
    广告
    广告
    广告
    可能感兴趣的话题
    广告