Maxim最新Go-IO平臺將智能化推向數字工廠前沿
發布時間：2018/11/29
【導讀】工業4.0技術和中國智能制造戰略正在快速催生新一代數字車間或智能工廠的出現，Maxim最近宣布推出的最新Go-IO平臺參考設計，幫助設計者在工業4.0數字工廠設備中實現更強大的智能性，同時滿足可編程邏輯控制器(PLC)嚴格的尺寸和功耗要求。
隨著中國智能制造戰略的實施，傳統車間和工廠都在尋求向數字車間或智能工廠升級，以提高生產效率或以較低成本滿足柔性制造需求（即小批量多品種需求）。目前中國已經初步建成200多個數字化車間/智能工廠，預計2020年中國智能制造市場規模將超過2200億元。
根據權威市場研究報告，2016年中國智能制造系統解決方案市場規模達到1060億元，同比增長18.4%，預計2020年將超過2200億元。以工業機器人產銷為例，2017年工業機器人產量突破13萬臺套，同比增長68.1%，市場規模占全球1/3，連續5年成為全球第一大應用市場。
目前，中國已經初步建立起與國際同步的智能制造標準體系，建成100多個智能制造標準試驗驗證平臺，發布74項國家標準，并已經形成長三角、環渤海、珠三角、中西部等四大智能制造集聚區。其中，長三角地區經濟活躍度高，智能制造推進速度較快。
事實上，中國工廠開始越來越意識到把智能化移向工廠前沿的重要性，一個很重要的好處就是提高了自適應調節的能力，而自適應調節帶來了生產的靈活性，現在用一條產線可以生產多品種、多規格的產品，不再需要增建、擴建更多的產線了。另外一個好處是產能有了更大的提高，并獲得更高的生產效率。
Maxim工業與醫療健康事業部總經理Jeff DeAngelis說：“我們綜合評估了一下，智能化工廠可以將生產效率平均提升65%，同時還可以大幅縮短產品的開發時間?！?/p>
“當前正在推行的工業IoT要求在自動化工廠的前沿設備中增加智能、聯網傳感器和PLC的數量。旨在加速此類器件普及的方案，對于汽車、化妝品和運動器材等各種各樣的商品生產均具有非常高的價值。”IHS Markit首席分析師Robbie Galoso表示。
為了加速中國智能工廠的轉型升級，Maxim最近宣布推出最新Go-IO平臺參考設計，幫助設計者在工業4.0數字工廠設備中實現更強大的智能性，同時滿足可編程邏輯控制器(PLC)嚴格的尺寸和功耗要求。Go-IO在尺寸只有信用卡一半大小的封裝中集成了17個可配置IO，能夠充分釋放工業物聯網(IIoT)的全部潛能，支持在自動化工廠子系統中實現可提升生產效率的自診斷功能。
“隨著工廠和制造車間開始從越來越多的自動化機器收集數據，PLC尺寸必須越來越小、功耗越來越低，以適應各個子裝配線和復雜機器的設計需求。Go-IO通過下一代工業IO方案，提高生產效率，為關鍵、實時決策提供機器級的健康和狀態信息，進一步推動產業融合。”Maxim Integrated工業與醫療健康事業部總經理Jeff DeAngelis表示。
數字工廠能夠根據新的要求或不斷變化的環境動態、實時地調整生產線。為了完全實現產業融合，自動化設備還必須具備自我診斷和優化功能。Go-IO將智能化推向前沿，支持主動監測和交流設備健康和狀態信息，并實現更高的吞吐量和生產效率。
Jeff DeAngelis自豪地表示：“Maxim獨特的系統集成能力使得該參考設計可以滿足PLC日益嚴格的尺寸及功耗要求，與其業界領先的前一代參考設計Pocket IO相比，方案尺寸縮小10倍、功耗降低50%?！?/p>
Go-IO包括以下技術：
MAX14819超低功耗、雙通道、IO-Link主機收發器，帶有成幀器和L+電源控制器。
MAX22192工業數字輸入器件完全符合IEC61131-2標準，內部集成數字隔離。將8路、24V(吸電流)、工業輸入轉換成隔離的SPI串行輸出，可連接1.71V至5.5V邏輯電壓。電流設置電阻允許MAX22192配置為1類、2類或3類輸入，提供完備的故障檢測功能，其采用6mmx10mm GQFN封裝。
MAX14912八通道數字輸出驅動器，提供640mA高邊開關或推挽式可配置輸出，能支持高達200kHz開關頻率，并提供獨有的快速安全消磁功能，避免設備受電感反沖能量的沖擊。
MAXM22511集成2.5kVRMS隔離電源和隔離數字RS485收發器模塊，支持25Mbps數據速率，提供+/-35kV ESD保護，采用小尺寸9.5mmx11.5mm封裝。
MAX144836通道、3.75kVRMS數字電隔離器，采用Maxim專利技術。6路信號針對SPI接口優化，為SDI、SDO和SCLK通道提供超低傳輸延遲。采用20引腳SSOP封裝，爬電距離和間隙為5.5mm。MAX14130則為四通道1kVRMS數字隔離器，采用16引腳(6mmx5mm)QSOP封裝，適用于RS232、RS485等數字IO隔離。
MAXM15462喜馬拉雅uSLIC電源模塊，為工業電源提供超小尺寸、低功耗、高效方案。
靈活、可靠、開源的Go-IO參考設計是工業自動化、樓宇自動化和工業機器人應用的理想選擇。該參考設計包括12片高度集成IC、17路IO(支持多種數字IO配置)、4通道IO-Link主機(為模擬和數字傳感器提供通用IO接口)，以及1個可靠的25Mbps隔離RS-485通信通道(提供可靠的多點數據網絡，用于將具有時效性的健康和運行狀態信息上傳至本地數據湖或云端)。
主要優勢
提高生產效率：利用實時健康和運行狀態信息讓自動化工廠設備更智能，使工廠設備能夠快速定位問題并解決問題，保證高水平的正常運行時間；
分散控制：將智能控制從一個中央指揮中心轉移到每一臺自動化設備，支持設備快速適應產品規格或制造需求的變化；
小尺寸、低功耗：在更小的封裝內集成更強的智能性—與前身方案相比，尺寸縮小10倍(不足1立方英寸)、功耗降低50%。