【導(dǎo)讀】工業(yè)4.0技術(shù)和中國(guó)智能制造戰(zhàn)略正在快速催生新一代數(shù)字車間或智能工廠的出現(xiàn)，Maxim最近宣布推出的最新Go-IO平臺(tái)參考設(shè)計(jì)，幫助設(shè)計(jì)者在工業(yè)4.0數(shù)字工廠設(shè)備中實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)大的智能性，同時(shí)滿足可編程邏輯控制器(PLC)嚴(yán)格的尺寸和功耗要求。

隨著中國(guó)智能制造戰(zhàn)略的實(shí)施，傳統(tǒng)車間和工廠都在尋求向數(shù)字車間或智能工廠升級(jí)，以提高生產(chǎn)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(guó)已經(jīng)初步建成200多個(gè)數(shù)字化車間/智能工廠，預(yù)計(jì)2020年中國(guó)智能制造市場(chǎng)規(guī)模將超過(guò)2200億元。

根據(jù)權(quán)威市場(chǎng)研究報(bào)告，2016年中國(guó)智能制造系統(tǒng)解決方案市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到1060億元，同比增長(zhǎng)18.4%，預(yù)計(jì)2020年將超過(guò)2200億元。以工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)銷為例，2017年工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)量突破13萬(wàn)臺(tái)套，同比增長(zhǎng)68.1%，市場(chǎng)規(guī)模占全球1/3，連續(xù)5年成為全球第一大應(yīng)用市場(chǎng)。

目前，中國(guó)已經(jīng)初步建立起與國(guó)際同步的智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系，建成100多個(gè)智能制造標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)驗(yàn)證平臺(tái)，發(fā)布74項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，并已經(jīng)形成長(zhǎng)三角、環(huán)渤海、珠三角、中西部等四大智能制造集聚區(qū)。其中，長(zhǎng)三角地區(qū)經(jīng)濟(jì)活躍度高，智能制造推進(jìn)速度較快。

事實(shí)上，中國(guó)工廠開(kāi)始越來(lái)越意識(shí)到把智能化移向工廠前沿的重要性，一個(gè)很重要的好處就是提高了自適應(yīng)調(diào)節(jié)的能力，而自適應(yīng)調(diào)節(jié)帶來(lái)了生產(chǎn)的靈活性，現(xiàn)在用一條產(chǎn)線可以生產(chǎn)多品種、多規(guī)格的產(chǎn)品，不再需要增建、擴(kuò)建更多的產(chǎn)線了。另外一個(gè)好處是產(chǎn)能有了更大的提高，并獲得更高的生產(chǎn)效率。

Maxim工業(yè)與醫(yī)療健康事業(yè)部總經(jīng)理Jeff DeAngelis說(shuō)：“我們綜合評(píng)估了一下，智能化工廠可以將生產(chǎn)效率平均提升65%，同時(shí)還可以大幅縮短產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)時(shí)間?！?/p>

“當(dāng)前正在推行的工業(yè)IoT要求在自動(dòng)化工廠的前沿設(shè)備中增加智能、聯(lián)網(wǎng)傳感器和PLC的數(shù)量。旨在加速此類器件普及的方案，對(duì)于汽車、化妝品和運(yùn)動(dòng)器材等各種各樣的商品生產(chǎn)均具有非常高的價(jià)值。”IHS Markit首席分析師Robbie Galoso表示。

為了加速中國(guó)智能工廠的轉(zhuǎn)型升級(jí)，Maxim最近宣布推出最新Go-IO平臺(tái)參考設(shè)計(jì)，幫助設(shè)計(jì)者在工業(yè)4.0數(shù)字工廠設(shè)備中實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)大的智能性，同時(shí)滿足可編程邏輯控制器(PLC)嚴(yán)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(gè)可配置IO，能夠充分釋放工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)的全部潛能，支持在自動(dòng)化工廠子系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)可提升生產(chǎn)效率的自診斷功能。

“隨著工廠和制造車間開(kāi)始從越來(lái)越多的自動(dòng)化機(jī)器收集數(shù)據(jù)，PLC尺寸必須越來(lái)越小、功耗越來(lái)越低，以適應(yīng)各個(gè)子裝配線和復(fù)雜機(jī)器的設(shè)計(jì)需求。Go-IO通過(guò)下一代工業(yè)IO方案，提高生產(chǎn)效率，為關(guān)鍵、實(shí)時(shí)決策提供機(jī)器級(jí)的健康和狀態(tài)信息，進(jìn)一步推動(dòng)產(chǎn)業(yè)融合。”Maxim Integrated工業(yè)與醫(yī)療健康事業(yè)部總經(jīng)理Jeff DeAngelis表示。

數(shù)字工廠能夠根據(jù)新的要求或不斷變化的環(huán)境動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)地調(diào)整生產(chǎn)線。為了完全實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)融合，自動(dòng)化設(shè)備還必須具備自我診斷和優(yōu)化功能。Go-IO將智能化推向前沿，支持主動(dòng)監(jiān)測(cè)和交流設(shè)備健康和狀態(tài)信息，并實(shí)現(xiàn)更高的吞吐量和生產(chǎn)效率。

Jeff DeAngelis自豪地表示：“Maxim獨(dú)特的系統(tǒng)集成能力使得該參考設(shè)計(jì)可以滿足PLC日益嚴(yán)格的尺寸及功耗要求，與其業(yè)界領(lǐng)先的前一代參考設(shè)計(jì)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(shù)：

MAX14819超低功耗、雙通道、IO-Link主機(jī)收發(fā)器，帶有成幀器和L+電源控制器。

MAX22192工業(yè)數(shù)字輸入器件完全符合IEC61131-2標(biāo)準(zhǔn)，內(nèi)部集成數(shù)字隔離。將8路、24V(吸電流)、工業(yè)輸入轉(zhuǎn)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(shè)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(cè)功能，其采用6mmx10mm GQFN封裝。

MAX14912八通道數(shù)字輸出驅(qū)動(dòng)器，提供640mA高邊開(kāi)關(guān)或推挽式可配置輸出，能支持高達(dá)200kHz開(kāi)關(guān)頻率，并提供獨(dú)有的快速安全消磁功能，避免設(shè)備受電感反沖能量的沖擊。

MAXM22511集成2.5kVRMS隔離電源和隔離數(shù)字RS485收發(fā)器模塊，支持25Mbps數(shù)據(jù)速率，提供+/-35kV ESD保護(hù)，采用小尺寸9.5mmx11.5mm封裝。

MAX144836通道、3.75kVRMS數(shù)字電隔離器，采用Maxim專利技術(shù)。6路信號(hào)針對(duì)SPI接口優(yōu)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(shù)字隔離器，采用16引腳(6mmx5mm)QSOP封裝，適用于RS232、RS485等數(shù)字IO隔離。

MAXM15462喜馬拉雅uSLIC電源模塊，為工業(yè)電源提供超小尺寸、低功耗、高效方案。

靈活、可靠、開(kāi)源的Go-IO參考設(shè)計(jì)是工業(yè)自動(dòng)化、樓宇自動(dòng)化和工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用的理想選擇。該參考設(shè)計(jì)包括12片高度集成IC、17路IO(支持多種數(shù)字IO配置)、4通道IO-Link主機(jī)(為模擬和數(shù)字傳感器提供通用IO接口)，以及1個(gè)可靠的25Mbps隔離RS-485通信通道(提供可靠的多點(diǎn)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，用于將具有時(shí)效性的健康和運(yùn)行狀態(tài)信息上傳至本地?cái)?shù)據(jù)湖或云端)。

主要優(yōu)勢(shì)

提高生產(chǎn)效率：利用實(shí)時(shí)健康和運(yùn)行狀態(tài)信息讓自動(dòng)化工廠設(shè)備更智能，使工廠設(shè)備能夠快速定位問(wèn)題并解決問(wèn)題，保證高水平的正常運(yùn)行時(shí)間；

分散控制：將智能控制從一個(gè)中央指揮中心轉(zhuǎn)移到每一臺(tái)自動(dòng)化設(shè)備，支持設(shè)備快速適應(yīng)產(chǎn)品規(guī)格或制造需求的變化；

小尺寸、低功耗：在更小的封裝內(nèi)集成更強(qiáng)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%。