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聚焦工业应用,ADI力推系统解决方案

我爱方案网| 电机控制,过程控制,ADI| 2012-04-15
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中心议题:
    * ADI提供全系列、高性能的电机控制解决方案
    * 在压力、温度、流量变送领域,中国的市场很大
    * ADI计划推出系列面向工业应用的系统解决方案

 
工业应用市场以其稳定的增长和高附加值的回报,越来越受到半导体厂商的关注。除了提供高品质的元器件产品,如何帮助客户针对特定的工业应用,快速开发出解决方案,已经成为半导体供应商竞争的焦点。一直以工业应用市场作为业务基石的ADI公司,更是加大了在重点领域的投入,以巩固自身的领先地位。

聚焦高性能,重返电机控制市场

电机控制一直是工业电子的一个重要领域。多年以前,ADI公司曾经因为公司产品策略的调整,退出这一市场,但是自2008年起,ADI重返电机控制市场,并通过一系列的行动向市场传递出明确的信号:ADI将针对工业领域低功耗、高效率的设计要求,提供全系列、高性能的电机控制解决方案。

 
图一,ADI电机伺服控制系统框图和信号链

ADI重返电机控制市场的一个重要的举措就是,将其DSP产品线整合进来,为客户提供完整的解决方案,改变了以前只提供模拟产品的局面。目前ADI的Blackfin架构DSP是电机控制解决方案中的主流;同时,针对多轴运算的应用,还有SHARC架构的DSP作为支持。“我们还在发展ARM架构的平台,ARM应用更为广泛,有利于将电机控制解决方案推广到更广的领域。”ADI公司技术业务经理张松刚透露。这样的产品规划,使得ADI未来的电机控制解决方案形成完整的系列。

除了控制器,ADI的高性能模拟产品也是电机控制完整的产品信号链重要的组成部分,比如模数/数模转换器、放大器、iCoupler数字隔离器和电源管理器件等等。张松刚表示,如果要提供高性能的电机控制解决方案,仅有控制器是不够的,必须有更好的信号调理。因此电流检测、位置检测、隔离器件的选型和应用,都是设计中需要仔细考虑的问题。ADI公司所拥有的广泛的技术组合,如隔离器、处理器、转换器和混合信号前端,可以为工程师在提供一站式的元器件选型支持。

同时,ADI还与第三方合作,推出了基于模型的电机控制开发平台,它基于Matlab/Simulink环境建模和设计,并包含完备的软硬件开发包,可帮助客户快速完成各种类型的电机控制系统的设计。

 
图二,ADI推出的基于模型的电机控制开发平台

张松刚介绍说,未来ADI将基于其完整的信号链产品继续推出针对特定应用的电机控制解决方案,同时这也是未来工业网络化重要的基础,将成为ADI解决方案拓展的方向。

针对本土需求,完善过程控制解决方案

过程控制是工业自动化的一个重要应用,其中可编程逻辑控制器(PLC)和变送是两个主要的领域。ADI在2011年,推出了PLC解决方案,完整覆盖了PLC系统中电源、控制、通信模块,以及模拟输入、模拟输出、数字输入、数字输出等模块,赢得了市场的关注。

在巩固PLC市场优势的同时,ADI目前在中国逐渐将变送端的设计作为工程控制系统解决方案的焦点。张松刚分析说,在PLC领域,ADI与西门子、霍尼韦尔等国际厂商有很好的合作,也非常成功;而在国内市场,PLC领域主要是采用国外的技术,过程控制中本土的开发主要集中在变送端的设计,因此在压力、温度、流量变送领域,中国的市场很大。

2012年,ADI特别推出了电磁流量计解决方案。工业电磁流量计的设计,面临着诸多设计挑战,比如:
 在常用电压下,电磁流量计传感器的输出范围可能小到只有数十微伏。输出阻抗往往高于兆欧范围。前端精密运算放大器或仪表放大器要求超高输入阻抗、极低漏电流和出色的共模抑制比(CMRR)。
 电磁流量计产品的最大测量范围可能宽达1500:1,用于反映流速的范围是0.01 m/s至15 m/s。
 测量精度可能高达读数的0.2%,常常要求16位至24位精度的模数转换器。
 能够连接不同的现场总线,如HART、Profibus、Modbus、Foundation、RS-485/RS-422/RS-232和无线HART等。
 系统电源、中央逻辑单元、通信和I/O之间需要隔离,隔离等级要求从1 kV至2.5 kV不等。
 便携式电磁流量计要求超低功耗微控制器、放大器和ADC器件。
 高频方波激励可改善对浆状流体噪声的抗扰度,但需要与零点稳定度折衷。
此外,还要满足工业应用环境中对于温度、电磁兼容、设计空间等严肃的要求。基于ADI提供的完整的电磁流量计解决方案,客户可以利用ADI公司的放大器、数据转换、信号处理、通信和电源方面的技术与经验,快速设计出满足需要的高分辨率、低噪声的工业电磁流量计系统。

 
图三,ADI工业电磁流量计解决方案信号链

力推系统解决方案,加速工业应用开发

张松刚表示,ADI的产品线比较长,以往这也给客户在产品的选型上增加了难度——哪些是有价值的,哪些是可以用的,在选择时会比较迷茫。目前ADI在市场推广和技术支持上一个明显的策略变化就是,ADI会根据客户需求选定目标市场,同时选定ADI认为最有前途、适合客户需求的产品,设计出系统解决方案,开放给客户。这使得客户在设计开发时的元器件选型变得简单,客户还可在此基础上进行优化。目前按照ADI的计划,每月可以推出一个精选系统解决方案,其中面向工业应用的解决方案将成为重点。

除了系统解决方案,为了帮助客户快速完成模拟设计,ADI从2011年开始,重点推出实验室电路——由ADI设计并经过验证的电路功能模块。开发者使用实验室电路,可以像“搭积木”一样快速实现某一特定的功能电路设计。ADI的工程师介绍,所有的实验室电路,都是由ADI有经验的应用工程师团队提出电路的设计思路,经过内部的讨论和评估,最终确定电路设计项目;然后交给实验室电路工程师设计、优化、制作PCB、测试,经过验证后,还要完成电路设计报告、设计文档,以及评估软件的开发,并将所有资源通过网站与用户进行分享。“我们不仅要提供领先的产品,也要传播领先的设计理念。”张松刚分析说,ADI已经建立起从元器件、模块电路(实验室电路)、系统解决方案、交钥匙解决方案在内的完整的解决方案体系,可以为客户提供全面的研发支持。

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