意法半導體2022工業(yè)峰會|三個精彩demo揭秘ST如何打造智能工廠
意法半導體2022工業(yè)峰會于11月3日在中國深圳圓滿閉幕。本屆峰會由線上線下同步舉行,共舉辦35場技術(shù)分論壇,展出150多個展品。意法半導體總裁兼首席執(zhí)行官 Jean-Marc Chery 以及 Jerome Roux、Francesco Muggeri 等公司高管都發(fā)表了前瞻性的演講。此外,與會者還親眼目睹了客戶為應對世界當前面臨的挑戰(zhàn)以及行業(yè)新趨勢而開發(fā)的解決方案,并與意法半導體專家深入交流,觀看精彩的展品demo。了解峰會現(xiàn)場盛況,請參看: 意法半導體第四屆工業(yè)峰會:激發(fā)智能設(shè)計靈感,賦能可持續(xù)技術(shù)創(chuàng)新。
本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/202211/440824.htm本篇文章我們想深入探討一下與智能工廠相關(guān)的應用場景及創(chuàng)新解決方案,通過三個展品揭秘意法半導體開發(fā)者社區(qū)如何從智能工廠的發(fā)展趨勢中受益。
業(yè)內(nèi)首款雙電機伺服驅(qū)動器
ST 在今年工業(yè)峰會上展示了業(yè)內(nèi)首款雙電機伺服驅(qū)動器。以前,電機驅(qū)動的典型架構(gòu)是一個驅(qū)動器控制一個電機。因此,當設(shè)備廠商需要控制多個電機時,必須增加伺服驅(qū)動器,結(jié)果元器件數(shù)量翻倍,物料成本(BOM)上升,故障點增加。ST全新雙電機伺服驅(qū)動器可以簡化設(shè)計,把物料成本降低40%。唯一不變的是柵極驅(qū)動器的數(shù)量,因為一個柵極驅(qū)動器只能控制一個電機。
ST的雙電機伺服驅(qū)動器可實現(xiàn)兩個電機用一個電子采樣電流檢測元件。為了做到這一點,ST 開發(fā)出了多個獨創(chuàng)的新產(chǎn)品,并申請了專利,其中之一就是單電阻采樣電流檢測元件。以前,每個電機都需要一個電流檢測元件,收集有關(guān)電機電流變化的重要信息,這對優(yōu)化控制操作和保護電機至關(guān)重要。ST的技術(shù)突破之處是設(shè)計了一種能夠同時處理兩個電機的電阻采樣電流檢測系統(tǒng)。專用算法可以解碼電流傳感器收集的信息,確定信息屬于哪個電機的,從而實現(xiàn)用一個電阻采樣分流電阻檢測兩個電機。
這款雙電機伺服驅(qū)動器演示板搭載了STM32G4微控制器、STSPIN32G4電機控制器、STDRIVE101柵極驅(qū)動器和 STripFET F7 低壓功率 MOSFET產(chǎn)品。其中,STM32G4微控制器集成的數(shù)學加速器可以優(yōu)化電機控制功能。參觀者在工業(yè)峰會上可以看到演示板驅(qū)動兩個電機同時旋轉(zhuǎn)的場景。 如果系統(tǒng)對電機的同步控制正確,則會產(chǎn)生視覺錯覺,與會者會看到STSPIN 以及STM32的徽標圖像。因此它成為業(yè)界首個雙電機伺服驅(qū)動器,也是一個符合 SIL3標準的精準運動控制系統(tǒng)。ST未來還將推出雙電機伺服驅(qū)動器的參考設(shè)計。
30 kW SiC 電車充電器PFC
在本屆工業(yè)峰會上,我們還展示了ST 的首款 30 kW Vienna PFC 整流器,在先進的碳化硅技術(shù)加持下,能實現(xiàn)高達 98.55%的能效。這款產(chǎn)品專為電動汽車充電器設(shè)計,ST還為開發(fā)者提供了一個參考設(shè)計,有助于用戶加快項目開發(fā)速度。峰會上展出了STDES-30KWVRECT開發(fā)板,它配有支持板載STM32G4的固件STSW-30KWVRECT。MCU 的高分辨率定時器使其能夠輕松驅(qū)動SiC器件。ST提供原理圖和BOM清單,用戶從ST提供的代碼中可以獲取軟啟動程序或控制算法等軟件功能,在硬件開發(fā)方面實現(xiàn)飛躍。
這款新的 Vienna PFC 整流器完美展示了SiC器件帶來的巨大性能優(yōu)勢。演示板包括SCTW90N65G2V 功率 MOSFET、STPSC40H12C 肖特基二極管和 STGAP2SiC 磁隔離柵極驅(qū)動器等幾個重要的元器件??蛻艚?jīng)常會忽視一個穩(wěn)健耐變的整體解決方案的重要性。許多工程師不重視貨源,只挑選最便宜的芯片,盡可能降低BOM成本,而這種做法恰恰會犧牲性能和可靠性。盡管驅(qū)動 SiC晶體管是有難度的,而使用SiC 的人越來越多。采用ST 的SiC 器件可以為廠商帶來更高的能效和可靠性,并將電源模塊更快地推向市場。
智能工廠自動化系統(tǒng)
? PLC和人機界面
本屆工業(yè)峰會充分展示出工業(yè)通信給工廠自動化應用帶來的強大驅(qū)動力,例如人機交互。ST展示了帶有人機界面屏幕的 STEVAL-SILPLC01 工業(yè)可編程邏輯控制 (PLC) 評估板。PLC邏輯本身運行在 STM32MP1微處理器上,客戶非常青睞該微處理器的性能和運行 Linux 環(huán)境的能力。顯示器可以使用 STM32H7微控制器或STM32MP1。如果想要降低成本,可以選擇這款微控制器及其免費的 TouchGFX開發(fā)環(huán)境,或選用以眾多 UI 框架著稱的 Linux 操作系統(tǒng)。
? IO-Link 主站和設(shè)備解決方案
IO-Link 是另一種重要的通信方式。該工業(yè)通信協(xié)議有助于遠程配置和監(jiān)控設(shè)備,非常適合智能工廠環(huán)境。ST 展示了由 ST 自動化技術(shù)創(chuàng)新中心開發(fā)的各種工業(yè) IO-Link 系統(tǒng),包括IO-Link RFID 讀取器STSYS-ACCFA006和 IO-Link 時間飛行傳感器STSYS-ACCFA007。兩個系統(tǒng)的主控芯片都是STM32G0,并附帶原理圖、GUI軟件和代碼示例。我們還展出兩個工業(yè)執(zhí)行器:STSYS-ACCFA005燈塔警示燈和STSYS-ACCFA008氣動電磁閥驅(qū)動器。兩個展品都使用了可以適應不同的設(shè)備解決方案的ST L6364 IO-Link收發(fā)器平臺。
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