近年來，德國在全球推廣“工業(yè)4.0”這個(gè)概念，旨在推動(dòng)工業(yè)領(lǐng)域新一代革命性技術(shù)的研發(fā)與創(chuàng)新，得益于其極大提高了生產(chǎn)效率，這個(gè)以智能制造為指導(dǎo)的第四次工業(yè)革命在全球掀起了一陣熱潮。

　　縱使是一個(gè)新的工業(yè)革命，但電機(jī)控制也是一如既往的重要。因此如何做好電機(jī)控制以符合新工業(yè)的需要，就成為了各大半導(dǎo)體廠商考慮的問題。ADI公司作為行業(yè)內(nèi)的翹楚，在高效率低功耗的電機(jī)控制方面有著傳統(tǒng)的優(yōu)勢，那么在未來的智能工業(yè)浪潮里，ADI是怎么因應(yīng)需求而在電機(jī)控制方面做出相應(yīng)的改變呢？電子發(fā)燒友本期《智能工業(yè)特刊》專門采訪了ADI公司的市場經(jīng)理張松剛，就ADI公司在電機(jī)控制方面的技術(shù)進(jìn)行深入交流。

　　ADI公司市場經(jīng)理? 張松剛

　　我們知道，智能工業(yè)作為一個(gè)新的方面，每個(gè)人都有著不同的看法，那么ADI是怎樣看待智能工業(yè)的發(fā)展的呢？

　　“首先，我認(rèn)為在未來智能化是需要雙向互動(dòng)的，網(wǎng)絡(luò)通訊與智能化傳感技術(shù)的發(fā)展將會(huì)促進(jìn)工業(yè)控制的智能化發(fā)展?！睆埶蓜偨?jīng)理說。另外，網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)可以將工業(yè)控制整合成一個(gè)系統(tǒng)，可以在優(yōu)化的控制系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)智能化，網(wǎng)絡(luò)通訊也可以很容易將各個(gè)分立的子系統(tǒng)及節(jié)點(diǎn)連接成大的系統(tǒng)，越來越多的工業(yè)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了聯(lián)網(wǎng)并更加網(wǎng)絡(luò)化與智能化。張經(jīng)理強(qiáng)調(diào)。

　　再者，張經(jīng)理談到：“傳感技術(shù)也在不斷地更新與變化中，越來越多的智能技術(shù)被用在傳感器上，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也已開始與傳感器緊密結(jié)合；像這幾年非常熱的物聯(lián)網(wǎng)概念，都是工業(yè)控制智能化的具體體現(xiàn)?！?/p>

　　“在這當(dāng)中，軟件技術(shù)的發(fā)展將面臨巨大的技術(shù)挑戰(zhàn)，真正雙向的通訊、智能傳感及智能通訊，都需要高可靠性的軟件來支撐，針對于不同的控制對象也需要更多專業(yè)化與定制的軟件；另外，針對于工業(yè)應(yīng)用復(fù)雜的現(xiàn)場及特定的條件，高溫、高可靠性、需要隔離的器件也需要更多的新技術(shù)去支撐?！睆埥?jīng)理最后補(bǔ)充道。

　　既然智能工業(yè)會(huì)有著這么多方面的變化，那么ADI在電機(jī)控制會(huì)做出什么相關(guān)的應(yīng)對之策呢？

　　根據(jù)張經(jīng)理的看法，他認(rèn)為模塊化設(shè)計(jì)是對電機(jī)控制提出的新要求，新一代的工業(yè)希望電機(jī)控制只是作為系統(tǒng)中的一個(gè)執(zhí)行單元，或一個(gè)模塊，通訊及接口將標(biāo)準(zhǔn)化、統(tǒng)一化，各種傳感信號(hào)也將逐步過渡到標(biāo)準(zhǔn)化接口，系統(tǒng)地搭建將是各種模塊的選擇。

　　我們知道改革要來自強(qiáng)大的技術(shù)制程，在了解了ADI對于智能工業(yè)未來發(fā)展的看法以后，我們來看一下ADI面對這個(gè)新革命所擁有的資本。在文章的開頭，我們就說到ADI是一個(gè)電機(jī)控制領(lǐng)域的翹楚，那么其優(yōu)勢體現(xiàn)在哪些方面呢？張經(jīng)理給我們做了以下的解答：

　　ADI公司的電機(jī)和電源控制專注于伺服和機(jī)器人技術(shù)、驅(qū)動(dòng)、專用電機(jī)控制、電源以及不間斷電源（UPS）的核心信號(hào)鏈。ADI提供種類齊全的產(chǎn)品組合，其中包括數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器、放大器、嵌入式處理器、iCoupler?數(shù)字隔離器和電源管理器件。除了基于模型的控制支持和專業(yè)的合作伙伴網(wǎng)絡(luò)，ADI擁有所有必要的硬件、軟件和信號(hào)處理經(jīng)驗(yàn)，可幫助簡化與優(yōu)化系統(tǒng)級(jí)和面向應(yīng)用的電機(jī)和電源控制電路設(shè)計(jì)，使其脫穎而出。

　　專用電機(jī)控制器

　　典型的專用電機(jī)控制解決方案基于簡單的微控制器，利用簡單的速度參考或開環(huán)來控制直流或交流電機(jī)。在此類控制器系統(tǒng)中，ADI公司的混合信號(hào)集成通過簡單的軟件和硬件方法提供直接可用的完整解決方案。

　　驅(qū)動(dòng)

　　驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)提供閉環(huán)優(yōu)勢，以便更好地控制扭矩電流，某些情況下還能控制位置。某些應(yīng)用需要更高的性能，這些設(shè)計(jì)針對功率流和效率進(jìn)行優(yōu)化。

　　伺服和機(jī)器人技術(shù)

　　伺服解決方案與運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)最高性能和精度密切相關(guān)。多數(shù)情況下，最終解決方案是一個(gè)高精度CNC或機(jī)器人系統(tǒng)，要求能夠控制絕對位置、扭矩對準(zhǔn)性能最佳。ADI公司能夠提供涵蓋信號(hào)鏈中所有重要器件的完整解決方案。

　　電源

　　就控制功能而言，電源解決方案在電源模塊上的綜合價(jià)值更高。借助智能IPM，逆變器所提供的集成解決方案可直接配合ADC、隔離器和接口器件使用。

　　UPS

　　UPS系統(tǒng)或高級(jí)電源需要進(jìn)行交流與直流相互轉(zhuǎn)換。利用典型的UPS系統(tǒng)可以盡可能降低停電影響，并提高供電質(zhì)量。

　　本文選自電子發(fā)燒友網(wǎng)6月《智能工業(yè)特刊》高端訪談欄目，轉(zhuǎn)載請注明出處。

　　我們也知道一個(gè)企業(yè)能夠屹立不倒不但在于他們能推出強(qiáng)需求的產(chǎn)品，更在于它能夠根據(jù)市場的需求推出更適合市場的產(chǎn)品，ADI正是一個(gè)這樣的公司。在2013年，為了迎合市場需求，ADI公司推出了最新的電機(jī)控制處理器ADSP-CM40x，那么這款處理器相對于以往的產(chǎn)品又有怎樣的優(yōu)勢呢？張經(jīng)理則從該處理器的參數(shù)出發(fā)，給我們介紹這個(gè)新品的獨(dú)到之處。

　　ADI推出的混合信號(hào)控制處理器ADSP-CM40x集成了精度高達(dá)13位的行業(yè)唯一一款嵌入式雙通道16位模數(shù)轉(zhuǎn)換器，并搭載了一枚240-MHz浮點(diǎn)ARM? Cortex?-M4處理器內(nèi)核。

　　面向設(shè)備制造商要求高精度、伺服閉環(huán)控制、電機(jī)驅(qū)動(dòng)、太陽能光伏（PV）逆變器和其他嵌入式工業(yè)應(yīng)用，并需要提高其產(chǎn)品的能源效率和性能。ADSP-CM40x憑借較高的精度模擬轉(zhuǎn)換性能，很好地實(shí)現(xiàn)了這些目標(biāo)。

　　另外，ADSP-CM40x不但具有出色的模擬轉(zhuǎn)換性能和高達(dá)380納秒的轉(zhuǎn)換速度，同時(shí)還具備多種其他特性，比如，全面的sinc濾波器實(shí)現(xiàn)模式，使其可以直接與用于采樣電阻式電流檢測系統(tǒng)架構(gòu)中的隔離式Σ-Δ型調(diào)制器（AD7400A/AD7401A）接口。采用片內(nèi)sinc濾波器可以節(jié)省以FPGA實(shí)現(xiàn)同一功能所需要的成本和工程資源。

　　除此以外，針對電機(jī)控制解決方案，ADI公司提供了門類齊全的產(chǎn)品組合，其中包括了模數(shù)/數(shù)模轉(zhuǎn)換器、放大器、嵌入式處理器、iCoupler?數(shù)字隔離器和電源管理器件；這些高性能的器件和增加系統(tǒng)集成度有助于實(shí)現(xiàn)更新型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，為客戶實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的差異化設(shè)計(jì)帶來價(jià)值， 伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的性能同用戶最終所構(gòu)建的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的性能和所能提供的精度密切相關(guān)，多數(shù)情況下，最終的用途可以是一個(gè)高精度數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)或機(jī)器人系統(tǒng)，這些系統(tǒng)要求能夠精確控制位置及電機(jī)的扭矩；ADI公司能夠提供涵蓋信號(hào)鏈中所有重要器件的完整解決方案。

　　正如上文所說，一個(gè)企業(yè)的強(qiáng)大體現(xiàn)在其面對變革所展現(xiàn)出來的適應(yīng)能力，在了解了ADI產(chǎn)品線及其新產(chǎn)品的優(yōu)勢之后，我們還想知道在智能工業(yè)推動(dòng)電機(jī)控制產(chǎn)品的集成化和聯(lián)網(wǎng)化的趨勢上，ADI怎樣應(yīng)對的。張經(jīng)理介紹：

　　首先，ADI從處理器設(shè)計(jì)上就開始考慮這個(gè)趨勢，新一代的電機(jī)控制處理器CM40x內(nèi)嵌了許多電機(jī)控制專用外設(shè)，象高精度的ADC、SINC濾波器、編碼器輸入、可驅(qū)動(dòng)多個(gè)電機(jī)的PWM輸出單元及豐富的通訊接口。

　　考慮到工業(yè)聯(lián)網(wǎng)的多協(xié)議需求，ADI在處理器中集成了較大的內(nèi)存（384Kbyte）及Flash（2MByte），并規(guī)劃了下一代的聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用需求。除處理器外，ADI也推出了豐富的隔離及非隔離的接口芯片，包括了工業(yè)聯(lián)網(wǎng)所需的、幾乎所有的接口協(xié)議，并滿足了工業(yè)安全規(guī)范的要求。

　　此外，ADI也在規(guī)劃并聯(lián)合第三方針對工業(yè)聯(lián)網(wǎng)化的趨勢，開發(fā)設(shè)計(jì)了相應(yīng)的解決方案。

　　除了以上的集成化趨勢外，現(xiàn)代的電機(jī)控制還有著高效率低功耗的需求，那么ADI又是怎樣應(yīng)對這個(gè)趨勢的呢？

　　“就能源消耗而言，工業(yè)消耗所占比例非常之高，而且就工業(yè)能源消耗而言，電機(jī)消耗也占據(jù)較大比例。相關(guān)統(tǒng)計(jì)顯示約有40%能源消耗是由電機(jī)產(chǎn)生的，因此如何才能提高電機(jī)效率，如何降低電機(jī)能耗成為整個(gè)工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域所關(guān)注的問題?！睆埥?jīng)理介紹。

　　張經(jīng)理接著強(qiáng)調(diào)，為解決這一問題，因此工業(yè)電機(jī)高效化和智能化（也稱伺服化）將成為ADI所重點(diǎn)關(guān)注的技術(shù)發(fā)展趨勢。

　　簡而言之，減少能源消耗一方面可以通過直接控制電機(jī)的速度來實(shí)現(xiàn)，例如變頻器便可以通過速度控制從而達(dá)到節(jié)能的目的。

　　另一方面，ADI會(huì)架設(shè)被稱為力矩的控制，再加上伺服以及高端整體的伺服，以最簡單的電機(jī)速度控制為基礎(chǔ)，通過增加電流及位置的采樣，整個(gè)電機(jī)控制效率以及精確度會(huì)有大幅提升，這對于所采用傳感技術(shù)的要求也會(huì)有提高。

　　除此之外，PFC技術(shù)在電機(jī)控制中的應(yīng)用，將會(huì)改善供電側(cè)的諧波及提高節(jié)能效果。ADI正在致力于提供相應(yīng)的技術(shù)及解決方案。

　　本文選自電子發(fā)燒友網(wǎng)6月《智能工業(yè)特刊》高端訪談欄目，轉(zhuǎn)載請注明出處。