工业驱动控制SoC向兼容性和低功耗发展

智能制造对于我们来说已不再陌生,建立具有适应性、资源效率及人因工程学的智慧工厂已是大势所趋。

  我们知道,工业自动化中,对于机器和智能设备的控制,需要发挥传感器的作用。在以前,一个编码器要对应着一个独立的空间,需要唯一的芯片来控制,这样,兼容性一直是困扰着系统设计的难题。为此,德州仪器(下称TI)近日推出了业界首款支持数字和模拟位置传感器的工业驱动控制芯片,解决了通过同一个硬件、同一个SoC就可以连接不同的编码器的问题。TI还同时推出了抗噪电容式触摸MCU方案和无线微控制器(MCU)方案。那么,TI如何助力智能制造,又将如何引领MCU技术革新?

  智能制造迫切需要可靠、精密、能效高的设计和系统

  智慧工厂的出现势必会带来新的生产问题,智能制造也需要可靠、精密和能效高的设计和系统。TI半导体事业部中国区业务拓展总监吴健鸿表示,工厂升级到自动化,必然需要更高、更可靠的生产线来适应24小时的运作机制,用电量也会随着设备的增多而增加,这样就需要能源效率来降低工厂的生产成本。在生产过程中使用机器、机械手臂在生产线控制的精密度是有要求的。除此之外,生产安全的工业和机器设备来保障的人的安全也是重要的部分。当然,做为智慧工厂,生产线上的有线或无线互联互通是至关重要的,通过线把系统连接起来,运用无线技术把设备互联。

  众所知周,机器化的生产,需要通过传感器来感知外界的情况,收集数据,反馈给人,来达到更好的生产。在一整套的作业中,智慧工厂迫切需要可靠、精密、能效更高并且小巧安全的设计和系统,来实现更有效的生产。

  为工业逆变器和伺服器驱动提供了理想的解决方案

  据吴健鸿介绍,TI此次推出的TMS320F28379D和TMS320F28379S微控制器(MCU),是业内首款支持数字和模拟位置传感器的工业驱动控制片上系统 (SoC)。该解决方案可实现更快的控制环路性能,从而进一步提升系统的整体性能表现,解决了位置传感器接口的兼容性难题。

  另外,基于TI C2000 MCU的实时控制架构,DesignDRIVE平台为开发应用于运输和其他工业制造应用中的工业逆变器和伺服器驱动提供了理想的解决方案。同时,DesignDRIVE是一个单一的硬件和软件平台,能够帮助工程师轻松开发和评估用于多种工业驱动和伺服器拓扑的解决方案,还避免了工业驱动开发周期中的复杂阶段。据了解,TI是目前唯一一家能够针对工业应用同时支持数字和模拟位置传感器的半导体供应商。

  “现在工业生产上使用的传感器都是模拟传感器,需要通过放大器、运放或者是AD、DA等去搜集数据。在对数据进行判断和控制时,嵌入式处理器发挥重要的作用,例如MCU、DSP核心的运算的功能,可放在整个系统里做判断和控制。生产设备和系统在互联互通中,有线的连接接口和无线连接的部分,就是TI产品的一部分。”吴健鸿补充道。作为数字信号处理和模拟技术全球领先的厂商,TI在工业系统中提供的产品超过80%,而且产品在不断创新。这次的三款新产品也不例外。

  抗噪电容式触摸MCU引领全新技术革命

  此次推出的所有新品中,备受关注的电容式触摸MCU是业界功耗最低的控制单片机。据了解,通过FRAM与CapTIvate技术,除了可以实现金属触摸、最高分辨率滑块和3D手势等功能,单片还拥有较强的抗噪性,并且已通过IEC61000-x标准认证。此外,触摸屏可以同步支持电容多层按钮,产品的设计人员还可以通过全新的CapTIvate设计中心来快速开发创新的解决方案。CapTIvate设计中心是一个图形用户界面 (GUI) ,能够允许开发者通过拖放传感器来实现快速系统配置,并在5分钟内开始对性能进行调节。

  值得注意的是,工业现场经常需要戴着手套去进行触摸。对于OFweek电子工程网编辑提出的触觉反馈强度是否能调节等问题,吴健鸿解释道,全新MSP430FR2633 MCU有软硬件两个部分的调节,内部的软件部分也有个自动调节方案,一方面需要人手去调,另一方面算法也会做自动的调整。想加强操作人员的身份识别或权限设计时,需要辅助技术,如果是需要指纹或者人机界面这些功能,TI的DSP可以做到。

  以更低的功耗实现更宽泛的连接范围

  超低功耗和远程连通性对于物联网(IoT)设计至关重要。TI此次推出的无线微控制器(CC1310无线MCU)方案便能以更低的功耗来实现宽泛的连接范围。在有一颗纽扣电池供电的情况下,CC1310无线MCU的超高灵敏度和极强共存性能够将覆盖范围从单座建筑拓展至超过20公里的城市,实现了更远的连接范围。同时能为楼宇和工厂自动化、警报与安全、智能电网及无线传感器网络应用提供长达20年的电池使用寿命。对于无线MCU能否会成为主流,吴健鸿则认为,无线应用一定会越来越广,但不会替代有线部分。

  “在工业应用市场里,不论是模拟还是嵌入式系统,TI都会不断的创新,并且在工业应用里面都会提供参考设计,致力于帮助客户做一个好的工业应用的发展。”吴健鸿强调。

来源:E讯网