智能工控伺服系统技术低成本传感器与IO融合网络革命

在工控伺服系统技术中,低成本传感器与I/O的融合网络革命正在悄然发生。现代生产商日夜斗争于成本、效率和可靠性,因为这些因素直接影响利润率并可能导致现场故障,进而损害消费者的信心。复杂线束或简化总线技术(如RS-485)的使用往往是故障的根源。大多数现有的控制网络技术并不针对低成本传感器设计,因此要么便宜,要么无法满足将其联网所需的特性。

这意味着传感器既不能依赖于昂贵的网络试运行工具,也不能依赖于系统集成商。它们通常通过单根线束和相连,如独立模拟I/O。在这种情况下,将工厂地面上的多个连接点统一起来,就显得尤为重要。而嵌入式控制网络正逐渐取代传感器与执行器之间的模拟连接(图1)。

嵌入式控制网络期望具备以下关键特征:自组织能力,即插即用;动力链接,为相同线路上用于控制通信的小型传感器和执行器提供有限但充足的供电电流;灵活布线,使布线满足机器进行星形、环形或混台布线结构等大多数本地布线要求;可靠通信,在恶劣环境条件下保持稳定;低成本,以及与外部网络连通性,以实现远程监控和控制。

这些特征带来了诸多优势,包括更有效的操作方式以及简化产品安装授权和生命周期成本。此外,它们还使得产品更加易维护,并减少了故障发生率,从而提高了用户满意度。此外,还可以通过收集到更多数据来支持以前不可能进行分析,这对于提升生产效率至关重要。

Pyxos平台作为一个耐用的、广泛接受的地面双绞线网络平台,其自由拓扑结构包含32个节点,可以被嵌入到传感器和执行器中,并且有一个LonWorks接口连接到外界(图2)。该平台利用确定性的信号传输方法以312.5Kbps速度运行,每25ms对32个节点进行一次扫描。如果需要较少节点时,扫描速度会相应加快。

Pyxos通信IC尺寸小巧,只有5mm×5mm大小,可轻松适配任何类型的传感器或执行设备(图3)。此外,它还具有灵活性的高级功能,可以通过SPI端口直接与任意微型连接,无需额外微处理单元即可实现简单设计。这使得Pyxos IC成为一种经济型元件,可以无缝嵌入任何类型设备中。

最后,不同应用领域中的Pyxos应用包括照明自动化、电梯及出租车管理、工业自动化以及玩具及自动贩卖机等。此次革命不仅改变了我们如何构建设备,也为未来智能制造业奠定了坚实基础。

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