在工厂中,机器人应用、控制系统、若干仪表和传感器、稳健的传输通讯网络这四大部分把各网络连在一起。恰恰ADI能够提供从前端的检测,各类传感器,到后端的测量,技术、参考、ADC,再到数据解析,以微处理器或DSP为基础,与边缘计算相切合应用于特定领域。
于常涛表示,围绕实际工厂的应用场景,ADI的方案已经涵盖了各个环节。之前对机器人的核心要求是让机械手臂动起来,需要有控制系统、相应的硬件软件设计,还有基本的安全功能。但随着智能化、灵活性、物联网等概念的兴起,人工智能概念融合之后,赋予了机器人更多元素,这些元素更多体现在传感器上,检测各关节当前的角度,即在大负载情况下,手臂的抖动情况,同时机器人在工作过程当中,特别是协作机器人,与工作人员紧密配合时候如何保证安全性。同时,机器人作为工厂的一分子,需要把参数上传到云端,为通讯领域带来了机会。得益于工业4.0和中国制造2025,新的需求和新的技术导向催生了ADI新的机会。
机器人控制系统的核心是模块,是直接连接现场仪表和整个控制单元当中的纽带。ADI针对整个模块量输入模块,推出了新一代的AD411X产品,集成了多重保护功能,同时提供相应的电源解决方案。在应用过程中,基本上是24V输入、5V输出的电源架构。AD411X产品每个通道都可以任意地定义为数字量的输入输出,或者模拟量的输入输出,所以把它叫做软件定义I/O。
于常涛介绍,如现场有十个传感器,需要接入之后,在电器柜这一侧有10%的余热,十个通道的输入,工程完成之后可能要额外多留两个通道,以防客户新的需求增加或者损坏做备份使用。并且有些现场对信号类型需求也不一样,所以在一些工厂的过程控制应用当中,有些客户就把这个产品应用起来,叫做小型化的PLC的控制柜,而不是说传统的所有的现场全部连到一个房间来,需要很长的线缆。
此外,为了配合安规的要求,借助这个产品的灵活性,就可以给终端客户在工厂实施过程当中,为工人清晰标注出数字型、模拟型的,把信号的正负连接对,完全根据现场的实施结构,通过软件的方式把系统完整地运行起来,从而大程度节省现场工程安装的难度和成本。
工业4.0或智能制造重点强调的是网络化。工厂中以有线网络为主,除了传统的基于RS-485/RS-422的现场走线之外,更多的是工业以太网,工业以太网把现场所有传感器全部汇集到以这个产品为基础的小型化控制之后,所有数据进行汇集,然后这些大量的数据就可以走现在的工业以太网的网络,从而为现场节省线缆的布置,提高方案的性价比。这也是ADI今年推出的明星产品,重点体现灵活性、集成度、软件可配置性。
“ADI产品可以用单一一颗芯片支持现在主流的工业以太网的协议,可以有个单一的硬件平台,通过调用或者编写部分的软件方式,就可直接实施不同的工业以太网的协议。不仅如此,工业以太网已经存在若干年了,并不是新兴事物。作为下一代的延续,需要涉及时间敏感网络,此前工业以太网都是各大厂商主导推出的,比如西门子通过PI、ETG等等,其间带来一个问题:各厂商之间完全不兼容。”
“现行的工业以太网都是运行在一百兆的通讯速率之下,但事实上工厂中有一些对实时性要求不高,数据量很大的数据源,比如摄像头、机器视觉、工业相机这些应用场景,在两个比较大的因素驱动之下, TSN网络既兼顾了一些实时性数据的传输,同时保留了带宽,它在数据链上提倡数据兼容,不存在垄断的门槛。基于这个趋势,ADI一方面运用现有产品支持普及率越来越高的现行工业以太网,同时在今年底也会推出下一代的基于千兆的TSN技术。