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工厂自动化(或工业自动化)就是将工厂设备互联,以提高过程控制系统的效率和可靠性。这会反过来降低成本、提高质量、增加灵活性、减少环境影响。

半导体是智能产业应用的关键推动因素。意法半导体在工厂自动化和工业应用产品的设计和制造方面拥有30多年的经验,通过提供用于帮助开发人员应对设计挑战的解决方案,意法半导体可帮助打造未来的工厂。

工业传感器、连接和PLC

智能工业的重点在于通过有线无线连接技术、以及更高效的功率转换技术将工业传感器添加到设备上。增加新的电源控制系统可以显著减少制造系统的能源消耗,降低成本和碳排放。

更新可编程逻辑控制器(PLC)使其成为实时系统的一部分,从而提供更多的制造系统性能的可见性。虽然PLC一直是工业过程控制系统的一部分,但它们的尺寸有所缩小,并增加了连接性,以提高工业自动化系统的实时性能。

这促进了智能工厂的发展,可以实时监控并迅速重新配置,以满足不断变化的生产需求。

    • 工业4.0是工厂自动化的下一个发展阶段,将生产车间内的设备连接起来,成为工业物联网(IIoT)的一部分。

      能够从云端监测和控制设备,在不更新设备的情况下为生产流程增加智能。工业机器人等新设备可以增加到生产设施中,以提高过程控制的效率。

      工业4.0 工业物联网
      现在,意法半导体可以帮助您实现工业4.0和智能工业。

      来自所有设备(包括机器人)的数据可被收集并传送到云端的数据库中进行处理。这样可以通过数据仪表板提供更高级别的监视控制,数据仪表板可以实时显示工厂自动化系统的性能,如果超过阈值,就会触发警报。

      工业4.0,预测性维护的赋能因素

      其实它的作用远不止这些。从无线传感器网络收集数据并且构建过程数据模型,不仅提供了优化持续改进的机会,还允许进行预测性维护

      机器学习算法应用到数据模型中可以确定发展趋势,突出机器健康状况的变化。这些数据可用于识别可能比预期更早出现故障的系统,从而在系统中规划预测性维护。这样可以避免会导致生产线关停的故障,这种故障的代价十分高昂。

      预测性维护 工业传感器
    • 工业机器人增加工厂自动化系统的灵活性。二轴和三轴系统可用于提高生产率

      机器人技术和机器人工业自动化

      精确性可重复性是衡量工业机器人的关键指标。可重复性通常是最重要的因素,确保每次都将相同的操作作为生产系统的一部分交付。

      工业机器人使用不同级别的运动控制。简单的取放组装需要在有限数量的预先设置过的位置进行重复操作,而焊接和精加工等应用需要通过准确的方向和速度进行连续控制。

      工业机器人可以与机器视觉系统机器学习紧密协作,不需要训练就能为机械臂识别正确的位置。机器学习算法可以帮助提高过程的准确性和可重复性,从而提高效率

      直接驱动机器人和执行器

      一些工业机器人使用直接驱动系统,直接连接到电机,而不是使用齿轮系统。配有最新功率控制系统的直接驱动电机可以降低能耗和提供更精确的2维或3维控制,从而提高系统效率。

      带有精密电机的机械臂可以执行广泛的灵活操作,替代多种设备。这就提高了生产系统的可靠性效率,并可连接到工业无线传感器网络。

      工业4.0 工业物联网(IIoT)
      机器人和机械臂是帮助提高生产率和将人们从繁重、重复和危险的任务中解脱出来的关键。

      意法半导体与工业机器人领域的领军公司有着长期的合作。因此,我们可以为机器人应用提供整个物料清单(BOM)内的产品和解决方案,包括:

      • STM32微控制器
      • iNEMO模块,惯性测量单元(IMU)
      • STSPIN电机驱动器
      • 收发器和网络处理器IC
      • Teseo GNSS定位芯片

      以及许多其他器件和IC,如精密放大器、功率晶体管和电池管理系统。

      工业机器人与机器人技术解决方案
    • 在工业物联网中,为工业设备添加传感器是获取数据的关键部分,通常通过无线传感器网络实现。

      可以使用许多不同的无线通信技术将数据从设备上的传感器传回传感器网关。这包括从蓝牙到Wi-Fi,以及其他工业协议,如HART协议的无线版本。

      面向工业自动化的云连接

      然后将其连接回云端以更新中央数据库,并为世界上任何地方的用户提供一个控制面板,其中包含复杂的数据分析和管理工具。所有这些合在一起提高了生产系统的生产力效率,而且,作为工业4.0的一部分,支持预防性维护并增加了工厂自动化系统的可用性。

      工业通信 工业传感器

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