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2019中国智能制造发展论坛 菲尼克斯电气Radioline无线系统
电子元件

ADI变身智慧工厂推手,落地多款工业数字化解决方案

  2019年03月26日  

  在智慧工厂的语境中,充满着工业数字化的尝试与期待,工业在从3.0到4.0的过渡,是大规模自动化生产转变成为小批量多品种生产转变,也是从机器数据孤岛到实现互联互通,人机协同的转变。

  智能制造作为近年来持续火热的领域,吸引了众多国际厂商的目光,作为半导体领域的一线品牌ADI一直将工业领域作为近几年自身持续的发力点,通过模拟量转换成数字量的技术手段,将现实世界信息传递给数字世界。在2019年慕尼黑电子展上,ADI中国区业务拓展经理王翔展示了ADI在智慧工厂专区工业自动化领域的技术Demo。帮助工厂在边缘端打开数字世界的大门。

ADI中国区业务拓展经理王翔

  数据采集,预测性维护

  工业技术的核心在于安全,高效,高稳定,低成本。机器设备的健康状况是工厂主要问题之一,一旦某一台设备出现很严重的问题,整个生产线就宕机。对于工厂造成很大损失。所以针对机器设备的健康、设备状态健康检测尤为重要。数据采集作为工业数字化的基础,是边缘端的应用,ADI带来了低功耗mems震动监测解决方案,其中状态监控系统方案,基于1602的加速度计,通过4050的超级功耗的处理器,结合SmartMesh的无线网络进行现场震动数据检测,通过这个平台来实时监控现场的电机,轴承的震动状态,进行无线数据传输。客户可以把这个数据保存在服务器,用于云端数据分析。与压电传感器相比,体积更小。其次可以支持多轴,三轴的加速度计,可以支持比较好的低品信号采集,直流信号采集也能收到良好效果。

  4050的处理器拥有超低功耗。SmartMesh无线网络的可靠性也非常高,可以做到99.999的数据可靠性,在干扰环境比较强的应用现场,拥有极高的数据可靠性、稳定性。由于支持多站点的自主网,客户在布置节点的过程中间,布网的工作量大大减少。

  节点的组网不需要认为去人为干预,管理器在1-3分钟之内自动会选择这个路径,把网络自动生成。并且协议已经嵌入在SmartMesh模块中,整个主网的算法优化全部已经完成,客户无需再开发,通过调动API函数,和串口就可以将数据上传,非常方便。

  双伺服电机控制

  ADI工业系统应用工程师王帆向媒体介绍,ADI fido 5200协议芯片是一个多协议芯片,支持多协议的刷写,ADI在国内主推Ether CAT总线协议,其原理图、源代码完全开放给客户,帮助客户快速完成方案开发。4008处理器,是ADI专用于电机控制的RAM处理器,拥有240兆的主频,最多可以支持三个轴的电机驱动,目前支持两个轴的电机驱动,以太网的协议处理都亦可在这款处理器中实现。

  这款方案还支持IO同步,国内目前的方案指令都是大概在一个毫秒的周期来发同步指令,实际到电机控制需要到10K。两者之间是有一个时间差,但如果做到RO同步,可以把总线同步周期支持到100微秒,也就是做到10K,跟电流控制周期做到完全一致,这样所有电机上一些IO状态的反馈、控制都可以实现高实时性。

  通过Fido和处理器里面一些特殊单元,可以做一个始终同步,包括你的电流采样、位置反馈、指令下传全部在同步周期内实现。这个是我们的一些电源模块,我们的LTC基于它的一些电源的方案,ADI开发了一些芯片级的电源方案,主要是帮助客户简化开发过程。电源包括变压器,都有国内相应的供应商,参照电源的一些指标进行开发。

  ADI自主网络,开关集成解决方案

  这款应用的核心在于自主网,是ADI无线自主网的方案,这个网络主要针对工业领域,因为它的可靠性特别高,大于99.999%的可靠性。我们这里面还涉及到很多加密的算法。所以外面有黑客要破解也是特别难的。还有一个我们可以支持到大于最多1万个节点,它们可以进行双向通讯。这个就是前面王帆也介绍过,它上面应用的就是我们自主网的模块。

  基于PLC DCS系统专门定制的一个AD411的方案,它把传统那些开关跟随放大和参考源全部集成到单颗芯片里面,可以为客户提供很简便、很快捷的开发方法,直接用一颗ADI芯片代替掉传统所有的分离器件。

  HDMI信号隔离传输

  iCoupler是ADI最新推出的支持1.1G BPS带宽的高速LVDS隔离器,主要市场针对工业上的人机面板,以及医疗成像系统里面的内窥镜,整个系统的架构以1.1G的LVDS为核心,把HDMI信号通过一个转换电路,转换成支持LVDS的信号,然后在接收端将信号恢复。这样的好处就是经过隔离后的信号基本上不会受干扰也没有任何的损失。

  高质量的视频信号需要经过隔离之后才能投放,在经过iCoupler转换后图像信号质量基本上没有受任何的影响,它的实时性、可靠性是非常好的受到保证了。

  在人机界面应用中,需要对加工界面做很精细的监控,高清的摄像头才可以比较好的控制加工精度,这就需要去采样信号做氨硅方面的防护,不要让后端的人或者设备受到影响,导致它发生损坏。iCoupler的技术提供了很好的氨硅隔离的功能,医疗领域里面需要对漏电做非常严格的控制。

  ADI对于工业4.0或者说工业数字化的探索还在继续,在工业网络高速信号数据传输,控制加密方面将会有更多方案推出,作为一线大厂ADI用领先的方案,帮助工业自动化实现更多安全,高效,高稳定,低成本的场景应用。

标签:ADI 数字化 慕尼黑我要反馈
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