可以預測,在不遠的將來,工業(yè)智能化是需要雙向互動的,網絡通訊與智能化傳感技術的發(fā)展將會促進工業(yè)控制的智能化發(fā)展,智能化和網絡化將成為電機控制行業(yè),乃至整個工業(yè)自動化市場的核心發(fā)展趨勢。
這就意味著,電機控制將一如既往的重要,那么如何做好電機控制以符合新工業(yè)時代需要,就成為了各大半導體廠商重點考慮的問題。ADI作為工業(yè)行業(yè)內的翹楚,在高效率低功耗的電機控制方面有著傳統(tǒng)的優(yōu)勢。鑒于此,電子發(fā)燒友智能工業(yè)特刊誠邀ADI公司亞太區(qū)電機與電源控制行業(yè)市場部經理于常濤先生探討工業(yè)電機控制領域相關問題。
ADI公司亞太區(qū)電機與電源控制行業(yè)市場部經理于常濤先生
于常濤表示,所謂的工業(yè)4.0就是通過自動控制、網絡及計算將人、機器設備和信息連接在一起,從生產制造的流程來看,就是將這一切整合到一個數字化的企業(yè)平臺,通過數據采集、分析、優(yōu)化,得到最佳化的方式,從而實現更具效率的生產方式。
三個角度談智能工業(yè)發(fā)展態(tài)勢
一般來說,可以從技術角度、全球市場角度以及國內市場角度來看智能工業(yè)這個行業(yè)。于常濤指出,互聯(lián)網、大數據、云計算、物聯(lián)網等新技術給工業(yè)生產帶來的革命性變化,虛擬與實際的界限似被消除,所有生產程序,均可提前在計算機中仿真模擬,可在虛擬世界中就完成生產的分析與優(yōu)化,最終人工將在很大程度上被機器智能取代。
從全球局勢來看,工業(yè)4.0是被廣泛談論的話題,這應該代表了未來智能工業(yè)的發(fā)展趨勢。
從國內角度而言,目前的主要規(guī)劃是規(guī)劃,如圖所示。
從三個走勢不難發(fā)現,智能工業(yè)在未來必將得到大力發(fā)展,而電機控制領域將是重頭戲,高標準高要求就自然而然的會出爐。
推出電機組合產品 助力智能工業(yè)發(fā)展
在新一代的電機制造業(yè)中,高效是技術發(fā)展的明確趨勢,越來越多的應用和領域對于電機控制的要求已不僅僅停留在滿足節(jié)能要求的通用變頻器及速度控制上,精確的位置控制及電流控制已成為了新的需求。于常濤表示,ADI混合信號控制處理器ADSP-CM40x在應對越來越高的高效需求時有著非常出色的表現,A不僅集成了行業(yè)唯一一款精度超過13位的嵌入式雙通道16位同步采樣模數轉換器,還搭載了一枚240-MHz浮點ARM® Cortex™-M4處理器內核。
在伺服控制中,高精度電流和電壓檢測可提高速度和扭矩控制性能,要求12位及以上的性能的多通道ADC。對此于常濤指出,ADI具有業(yè)界領先的ADC技術,包括了隔離ADC產品,它們可以很好地滿足高精度控制的要求,可以提供高精度RDC來滿足使用旋轉變壓器的位置檢測場合。
安全和保護也不可忽視。于常濤表示,信號采樣和功率器件驅動應采用隔離技術,ADI公司的iCoupler數字隔離器產品可滿足高壓安全隔離要求,在工業(yè)應用的設計中,產品可增加生命周期和提高可靠性。
針對電機控制解決方案,ADI還提供了門類齊全的產品組合,包括模數/數模轉換器、放大器、嵌入式處理器等解決方案,這些高性能的器件和增加系統(tǒng)集成度、有助于實現更新型的拓撲結構設計,可以為客戶實現系統(tǒng)的差異化設計帶來價值。
另外,于常濤補充到,新一代集成諸多保護功能的IGBT門驅驅動,包括米勒鉗位保護、去飽和保護、輸入與輸出欠壓保護等功能,擁有獨立的輸出關斷與輸出導通通道,并且輸出電壓可到30V,在工業(yè)控制領域將得到很好運用。
克服四大挑戰(zhàn) 布局未來工業(yè)市場
電機控制是一個相對成熟的工業(yè)應用,從技術層面以及用戶角度,不會有著非??焖俚淖兓?。于常濤表示,除了上述的描述之外,可以看到國內有如下的一些新變化。
其一,ARM Cortex-M4F作為通用化的處理器平臺,越來越被國內客戶所接受,成為取代DSP的通用伺服控制器的平臺,而MEMS在電機控制上的應用,是當前討論的一個重要的話題。
其二,算法一直是電機控制的核心,每個廠家都有各自的專長。于常濤指出,ADI的能力更多集中在硬件方案上,但是ADSP-CM408無疑給高效率、高性能的算法提供了一個強有力的平臺。
其三,散熱是一個技術難點,更多地應該從機械結構上考慮。但是從硬件設計角度看,降低功率模塊的損耗,無疑是一個方案。除了自身的產品升級之外,其相應的Gate driver 也需要有性能上的提升,ADI公司的ADuM4135是一個好的選擇。
其四,噪聲同樣是一個系統(tǒng)問題,不是某一個芯片產品就可以解決的。但從ADI角度看,針對中小功率電流采樣而推出的隔離∑−? ADC AD740x 系列無疑是一個好的解決方案。
面對這些新變化,于常濤強調,ADI有著完整的系統(tǒng)方案,包括處理器,安全隔離相關的派生產品,位置檢測,以及模擬信號處理等,甚至延伸到軟件算法。同時,在工業(yè)重點領域中,ADI都有著非常好的機會,結合到工業(yè)電機控制,高檔數控機床和機器人無疑給產業(yè)的發(fā)展帶來了巨大的機會,在這兩大類系統(tǒng)產品中,ADI處理的傳統(tǒng)的電機控制系統(tǒng)方案外,工業(yè)IoT也是未來重點關注對象。
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