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ADI變身智慧工廠推手,落地多款工業數字化解決方案

2025China.cn   2019年03月29日

  在智慧工廠的語境中,充滿著工業數字化的嘗試與期待,工業在從3.0到4.0的過渡,是大規模自動化生產轉變成為小批量多品種生產轉變,也是從機器數據孤島到實現互聯互通,人機協同的轉變。

  智能制造作為近年來持續火熱的領域,吸引了眾多國際廠商的目光,作為半導體領域的一線品牌ADI一直將工業領域作為近幾年自身持續的發力點,通過模擬量轉換成數字量的技術手段,將現實世界信息傳遞給數字世界。在2019年慕尼黑電子展上,ADI中國區業務拓展經理王翔展示了ADI在智慧工廠專區工業自動化領域的技術Demo。幫助工廠在邊緣端打開數字世界的大門。

ADI中國區業務拓展經理王翔

  數據采集,預測性維護

  工業技術的核心在于安全,高效,高穩定,低成本。機器設備的健康狀況是工廠主要問題之一,一旦某一臺設備出現很嚴重的問題,整個生產線就宕機。對于工廠造成很大損失。所以針對機器設備的健康、設備狀態健康檢測尤為重要。數據采集作為工業數字化的基礎,是邊緣端的應用,ADI帶來了低功耗mems震動監測解決方案,其中狀態監控系統方案,基于1602的加速度計,通過4050的超級功耗的處理器,結合SmartMesh的無線網絡進行現場震動數據檢測,通過這個平臺來實時監控現場的電機,軸承的震動狀態,進行無線數據傳輸。客戶可以把這個數據保存在服務器,用于云端數據分析。與壓電傳感器相比,體積更小。其次可以支持多軸,三軸的加速度計,可以支持比較好的低品信號采集,直流信號采集也能收到良好效果。

  4050的處理器擁有超低功耗。SmartMesh無線網絡的可靠性也非常高,可以做到99.999的數據可靠性,在干擾環境比較強的應用現場,擁有極高的數據可靠性、穩定性。由于支持多站點的自主網,客戶在布置節點的過程中間,布網的工作量大大減少。

  節點的組網不需要認為去人為干預,管理器在1-3分鐘之內自動會選擇這個路徑,把網絡自動生成。并且協議已經嵌入在SmartMesh模塊中,整個主網的算法優化全部已經完成,客戶無需再開發,通過調動API函數,和串口就可以將數據上傳,非常方便。

  雙伺服電機控制

  ADI工業系統應用工程師王帆向媒體介紹,ADI fido 5200協議芯片是一個多協議芯片,支持多協議的刷寫,ADI在國內主推Ether CAT總線協議,其原理圖、源代碼完全開放給客戶,幫助客戶快速完成方案開發。4008處理器,是ADI專用于電機控制的RAM處理器,擁有240兆的主頻,最多可以支持三個軸的電機驅動,目前支持兩個軸的電機驅動,以太網的協議處理都亦可在這款處理器中實現。

  這款方案還支持IO同步,國內目前的方案指令都是大概在一個毫秒的周期來發同步指令,實際到電機控制需要到10K。兩者之間是有一個時間差,但如果做到RO同步,可以把總線同步周期支持到100微秒,也就是做到10K,跟電流控制周期做到完全一致,這樣所有電機上一些IO狀態的反饋、控制都可以實現高實時性。

  通過Fido和處理器里面一些特殊單元,可以做一個始終同步,包括你的電流采樣、位置反饋、指令下傳全部在同步周期內實現。這個是我們的一些電源模塊,我們的LTC基于它的一些電源的方案,ADI開發了一些芯片級的電源方案,主要是幫助客戶簡化開發過程。電源包括變壓器,都有國內相應的供應商,參照電源的一些指標進行開發。

  ADI自主網絡,開關集成解決方案

  這款應用的核心在于自主網,是ADI無線自主網的方案,這個網絡主要針對工業領域,因為它的可靠性特別高,大于99.999%的可靠性。我們這里面還涉及到很多加密的算法。所以外面有黑客要破解也是特別難的。還有一個我們可以支持到大于最多1萬個節點,它們可以進行雙向通訊。這個就是前面王帆也介紹過,它上面應用的就是我們自主網的模塊。

  基于PLC DCS系統專門定制的一個AD411的方案,它把傳統那些開關跟隨放大和參考源全部集成到單顆芯片里面,可以為客戶提供很簡便、很快捷的開發方法,直接用一顆ADI芯片代替掉傳統所有的分離器件。

  HDMI信號隔離傳輸

  iCoupler是ADI最新推出的支持1.1G BPS帶寬的高速LVDS隔離器,主要市場針對工業上的人機面板,以及醫療成像系統里面的內窺鏡,整個系統的架構以1.1G的LVDS為核心,把HDMI信號通過一個轉換電路,轉換成支持LVDS的信號,然后在接收端將信號恢復。這樣的好處就是經過隔離后的信號基本上不會受干擾也沒有任何的損失。

  高質量的視頻信號需要經過隔離之后才能投放,在經過iCoupler轉換后圖像信號質量基本上沒有受任何的影響,它的實時性、可靠性是非常好的受到保證了。

  在人機界面應用中,需要對加工界面做很精細的監控,高清的攝像頭才可以比較好的控制加工精度,這就需要去采樣信號做氨硅方面的防護,不要讓后端的人或者設備受到影響,導致它發生損壞。iCoupler的技術提供了很好的氨硅隔離的功能,醫療領域里面需要對漏電做非常嚴格的控制。

  ADI對于工業4.0或者說工業數字化的探索還在繼續,在工業網絡高速信號數據傳輸,控制加密方面將會有更多方案推出,作為一線大廠ADI用領先的方案,幫助工業自動化實現更多安全,高效,高穩定,低成本的場景應用。

標簽:ADI 數字化 慕尼黑 我要反饋 
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