意法半導(dǎo)體在智能工業(yè)系統(tǒng)的三個(gè)重要功能組成部分介紹

“中國制造2025”計(jì)劃正在推進(jìn)，歐美半導(dǎo)體廠商面向中國產(chǎn)業(yè)升級的產(chǎn)品和技術(shù)的推廣也未曾停止。近日，意法半導(dǎo)體公司（ST）在京召開媒體見面會，市場營銷和應(yīng)用（亞太區(qū)）高級總監(jiān)Francesco Muggeri先生講解了ST公司面向智能工業(yè)的諸多解決方案，希望在中國的產(chǎn)業(yè)升級過程中發(fā)揮更大作用。

Muggeri先生說，我們正在面臨第四次工業(yè)革命。第一次工業(yè)革命指的是由水力和蒸汽力量替代人力和畜力的革命，第二次工業(yè)革命通過分工和使用電力實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)，第三次工業(yè)革命則使用電子產(chǎn)品和IT技術(shù)來進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動化。本次即第四次工業(yè)革命使用網(wǎng)絡(luò)物理系統(tǒng)（CPS）、通信、物聯(lián)網(wǎng)和分散式?jīng)Q策，升級更新現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)智能工業(yè)。

Muggeri先生說，智能工業(yè)意味著工廠的生產(chǎn)效率會更高。供應(yīng)鏈將實(shí)現(xiàn)更高的靈活性和可定制化，生產(chǎn)可持續(xù)更強(qiáng)，廢棄物和能耗則減少。同時(shí)，智能工業(yè)為員工提供更加安全的工作環(huán)境，在工作場所實(shí)現(xiàn)更佳的人機(jī)協(xié)作，優(yōu)化機(jī)器和工具的使用。

作為從事工業(yè)產(chǎn)品30年的大型半導(dǎo)體廠商，ST擁有諸多高附加值片上系統(tǒng)（SoC） 和系統(tǒng)級封裝（SiP）解決方案。尤其是通過自有的SiP解決方案，ST打造出大量集成微控制器、電氣隔離、電機(jī)控制和功率晶體管的系統(tǒng)級功能產(chǎn)品。

ST的智能工業(yè)方案遍及在智能工業(yè)系統(tǒng)的三個(gè)重要功能組成：運(yùn)動控制與功率、工業(yè)通信和傳感測量。

運(yùn)動控制與功率：STSPIN家族

作為電機(jī)和運(yùn)動控制領(lǐng)域的先鋒，ST提供了豐富的電機(jī)驅(qū)動器，在廣泛的額定電壓和電流范圍上滿足了有刷直流電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)和無刷直流電機(jī)的要求。ST的STSPIN家族集成了MCU、電機(jī)控制和功率晶體管，智能、簡潔而高效。STSPIN包括STSPIN800系列，用于3D打印和舞臺照明；STSPIN200系列，用于電子氣門和電子門鎖；STSPIN32系列，用于機(jī)械臂、電動工具以及工業(yè)自動化和控制。

Muggeri先生介紹說，STSPIN830是STSPIN家族最新重點(diǎn)產(chǎn)品。STSPIN830是一個(gè)緊湊而多功能的FOC三相電機(jī)驅(qū)動器，它在4 x 4 mm QFN封裝中集成了控制邏輯和全面保護(hù)的低RDSon三重半橋功率級。由于采用了專用的模式輸入引腳，該器件允許用戶選擇兩種方式：通過6輸入驅(qū)動（每個(gè)功率開關(guān)一個(gè)），或者更常用的3 PWM直接驅(qū)動輸入。

工業(yè)通信

通信技術(shù)對于智能工業(yè)至關(guān)重要。智能機(jī)器用智能化的方式連接和驅(qū)動工業(yè)傳感器和執(zhí)行器。ST擁有完備的通信方案，包括Io-Link系列、工業(yè)傳感器、過程控制 IPS系列、可編程邏輯控制、工業(yè)PC外設(shè)I/O、數(shù)控機(jī)床、適用于各類負(fù)載的驅(qū)動器 KNX以及智能樓宇等方案。

據(jù)Muggeri先生介紹，ST的智能工業(yè)通信產(chǎn)品中最重要的是Io-Link系列，包括4x IO-Link L6360主控制器和L6362A IO-Link收發(fā)器。使用這兩種IO-Link器件可以創(chuàng)建一個(gè)分布式的傳感器節(jié)點(diǎn)，如下圖所示。

傳感

MEMS傳感器是ST的拳頭產(chǎn)品。ST提供自動化時(shí)代所需的各類MEMS傳感器，尤其是其高精度運(yùn)動傳感器，它們將出色的精度、穩(wěn)健性和10年使用壽命融于一體，符合工業(yè)4.0要求。

預(yù)測性維護(hù)是傳感器的重要應(yīng)用。據(jù)測算，預(yù)測性維護(hù)能夠減少多達(dá)50%的停機(jī)時(shí)間，還可節(jié)省多達(dá)40%的設(shè)備和維護(hù)成本。Muggeri先生介紹說，ST的STEVAL-IDP005V1評估板是一個(gè)用于電機(jī)設(shè)備預(yù)測性維護(hù)的解決方案，可以通過各種機(jī)械振動參數(shù)如位移、速度、加速度、噪聲、角速度和扭矩來分析不平衡、松度、輸出軸和齒輪嚙合曲線，提前診斷出設(shè)備將要發(fā)生的故障，從而避免發(fā)生巨大的設(shè)備損失。

ST面向智能工業(yè)的解決方案數(shù)量大、品種多，我們不可能一一介紹。以上簡單介紹了ST最新推出的具代表性的三個(gè)產(chǎn)品，分別說明ST在運(yùn)動控制與功率、通信和傳感技術(shù)方面的能力。