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[導(dǎo)讀] (文章來源:OFweek) 智能制造對于我們來說已不再陌生,建立具有適應(yīng)性、資源效率及人因工程學(xué)的智慧工廠已是大勢所趨。 我們知道,工業(yè)自動化中,對于機(jī)器和智能設(shè)備的控制,需要發(fā)

(文章來源:OFweek)

智能制造對于我們來說已不再陌生,建立具有適應(yīng)性、資源效率及人因工程學(xué)的智慧工廠已是大勢所趨。

我們知道,工業(yè)自動化中,對于機(jī)器和智能設(shè)備的控制,需要發(fā)揮傳感器的作用。在以前,一個編碼器要對應(yīng)著一個獨(dú)立的空間,需要唯一的芯片來控制,這樣,兼容性一直是困擾著系統(tǒng)設(shè)計的難題。為此,德州儀器(下稱TI)近日推出了業(yè)界首款支持?jǐn)?shù)字和模擬位置傳感器的工業(yè)驅(qū)動控制芯片,解決了通過同一個硬件、同一個SoC就可以連接不同的編碼器的問題。TI還同時推出了抗噪電容式觸摸MCU方案和無線微控制器(MCU)方案。那么,TI如何助力智能制造,又將如何引領(lǐng)MCU技術(shù)革新?

智慧工廠的出現(xiàn)勢必會帶來新的生產(chǎn)問題,智能制造也需要可靠、精密和能效高的設(shè)計和系統(tǒng)。TI半導(dǎo)體事業(yè)部中國區(qū)業(yè)務(wù)拓展總監(jiān)吳健鴻表示,工廠升級到自動化,必然需要更高、更可靠的生產(chǎn)線來適應(yīng)24小時的運(yùn)作機(jī)制,用電量也會隨著設(shè)備的增多而增加,這樣就需要能源效率來降低工廠的生產(chǎn)成本。

在生產(chǎn)過程中使用機(jī)器、機(jī)械手臂在生產(chǎn)線控制的精密度是有要求的。除此之外,生產(chǎn)安全的工業(yè)和機(jī)器設(shè)備來保障的人的安全也是重要的部分。當(dāng)然,做為智慧工廠,生產(chǎn)線上的有線或無線互聯(lián)互通是至關(guān)重要的,通過線把系統(tǒng)連接起來,運(yùn)用無線技術(shù)把設(shè)備互聯(lián)。

眾所知周,機(jī)器化的生產(chǎn),需要通過傳感器來感知外界的情況,收集數(shù)據(jù),反饋給人,來達(dá)到更好的生產(chǎn)。在一整套的作業(yè)中,智慧工廠迫切需要可靠、精密、能效更高并且小巧安全的設(shè)計和系統(tǒng),來實(shí)現(xiàn)更有效的生產(chǎn)。

據(jù)吳健鴻介紹,TI此次推出的TMS320F28379D和TMS320F28379S微控制器(MCU),是業(yè)內(nèi)首款支持?jǐn)?shù)字和模擬位置傳感器的工業(yè)驅(qū)動控制片上系統(tǒng) (SoC)。該解決方案可實(shí)現(xiàn)更快的控制環(huán)路性能,從而進(jìn)一步提升系統(tǒng)的整體性能表現(xiàn),解決了位置傳感器接口的兼容性難題。

另外,基于TI C2000 MCU的實(shí)時控制架構(gòu),DesignDRIVE平臺為開發(fā)應(yīng)用于運(yùn)輸和其他工業(yè)制造應(yīng)用中的工業(yè)逆變器和伺服器驅(qū)動提供了理想的解決方案。同時,DesignDRIVE是一個單一的硬件和軟件平臺,能夠幫助工程師輕松開發(fā)和評估用于多種工業(yè)驅(qū)動和伺服器拓?fù)涞慕鉀Q方案,還避免了工業(yè)驅(qū)動開發(fā)周期中的復(fù)雜階段。據(jù)了解,TI是目前唯一一家能夠針對工業(yè)應(yīng)用同時支持?jǐn)?shù)字和模擬位置傳感器的半導(dǎo)體供應(yīng)商。

“現(xiàn)在工業(yè)生產(chǎn)上使用的傳感器都是模擬傳感器,需要通過放大器、運(yùn)放或者是AD、DA等去搜集數(shù)據(jù)。在對數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷和控制時,嵌入式處理器發(fā)揮重要的作用,例如MCU、DSP核心的運(yùn)算的功能,可放在整個系統(tǒng)里做判斷和控制。生產(chǎn)設(shè)備和系統(tǒng)在互聯(lián)互通中,有線的連接接口和無線連接的部分,就是TI產(chǎn)品的一部分。”吳健鴻補(bǔ)充道。作為數(shù)字信號處理和模擬技術(shù)全球領(lǐng)先的廠商,TI在工業(yè)系統(tǒng)中提供的產(chǎn)品超過80%,而且產(chǎn)品在不斷創(chuàng)新。這次的三款新產(chǎn)品也不例外。

此次推出的所有新品中,備受關(guān)注的電容式觸摸MCU是業(yè)界功耗最低的控制單片機(jī)。據(jù)了解,通過FRAM與CapTIvate技術(shù),除了可以實(shí)現(xiàn)金屬觸摸、最高分辨率滑塊和3D手勢等功能,單片還擁有較強(qiáng)的抗噪性,并且已通過IEC61000-x標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證。此外,觸摸屏可以同步支持電容多層按鈕,產(chǎn)品的設(shè)計人員還可以通過全新的CapTIvate設(shè)計中心來快速開發(fā)創(chuàng)新的解決方案。CapTIvate設(shè)計中心是一個圖形用戶界面 (GUI) ,能夠允許開發(fā)者通過拖放傳感器來實(shí)現(xiàn)快速系統(tǒng)配置,并在5分鐘內(nèi)開始對性能進(jìn)行調(diào)節(jié)。

值得注意的是,工業(yè)現(xiàn)場經(jīng)常需要戴著手套去進(jìn)行觸摸。對于OFweek電子工程網(wǎng)編輯提出的觸覺反饋強(qiáng)度是否能調(diào)節(jié)等問題,吳健鴻解釋道,全新MSP430FR2633 MCU有軟硬件兩個部分的調(diào)節(jié),內(nèi)部的軟件部分也有個自動調(diào)節(jié)方案,一方面需要人手去調(diào),另一方面算法也會做自動的調(diào)整。想加強(qiáng)操作人員的身份識別或權(quán)限設(shè)計時,需要輔助技術(shù),如果是需要指紋或者人機(jī)界面這些功能,TI的DSP可以做到。

超低功耗和遠(yuǎn)程連通性對于物聯(lián)網(wǎng)(IoT)設(shè)計至關(guān)重要。TI此次推出的無線微控制器(CC1310無線MCU)方案便能以更低的功耗來實(shí)現(xiàn)寬泛的連接范圍。在有一顆紐扣電池供電的情況下,CC1310無線MCU的超高靈敏度和極強(qiáng)共存性能夠?qū)⒏采w范圍從單座建筑拓展至超過20公里的城市,實(shí)現(xiàn)了更遠(yuǎn)的連接范圍。同時能為樓宇和工廠自動化、警報與安全、智能電網(wǎng)及無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用提供長達(dá)20年的電池使用壽命。對于無線MCU能否會成為主流,吳健鴻則認(rèn)為,無線應(yīng)用一定會越來越廣,但不會替代有線部分。

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