隨著更多的處理和判決的實(shí)現(xiàn)脫離本地,以及客戶服務(wù)器中央控制模型變成一個(gè)類似“對等”的分布式模型,這就需要向更先進(jìn)的混合信號SoC發(fā)展。像PLC和I/O模塊、溫度/工藝控制器、CNC機(jī)床這樣的設(shè)備類型,以及例如流量/高度測量、編碼器/解析器、測量儀/指示器/極限報(bào)警、電機(jī)保護(hù)以及斷路器等其它應(yīng)用,將成為進(jìn)一步改進(jìn)本地智能的主要應(yīng)用,這些將以單芯片的形式實(shí)現(xiàn),這些單芯片中將集成多通道、混合信號A/D轉(zhuǎn)換以及專用的h/w處理和輔助的MCU系統(tǒng)管理。
利用PLC和I/O模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器和多軸控制器的一個(gè)實(shí)例是典型的包裝應(yīng)用,這種應(yīng)用包括一個(gè)用于卷繞材料的退繞輥?zhàn)印⒁粋(gè)用于傳送需要包裝物品的進(jìn)料裝置,以及一些封口位置和一個(gè)完成包裝后移走物品的傳送裝置。
當(dāng)被包裝材料的注冊信息比較差、包裝材料的張力不一致以及封裝較差時(shí),這種系統(tǒng)的開環(huán)控制通常導(dǎo)致低的吞吐量(效率)和較差的質(zhì)量。最終的結(jié)果就是因?yàn)轭~外的QA檢查、監(jiān)控以及產(chǎn)品損壞而增加了單位成本,且不說連續(xù)監(jiān)控所增加的額外人力成本。
相同系統(tǒng)的閉環(huán)作業(yè)將增加參數(shù)的監(jiān)控和反饋功能,例如輥?zhàn)拥呐ぞ亍⑺俣群洼佔(zhàn)由鲜S嗖牧系臄?shù)量(長度)、進(jìn)料和出料傳送裝置的速度/張力、封口輥?zhàn)拥臏囟群蛪毫Α⒋b產(chǎn)品的注冊/定位以及任何一個(gè)關(guān)鍵單元的震動(dòng)。上面例子中主電機(jī)驅(qū)動(dòng)函數(shù)(速度、張力和位置)的控制可以看成是一個(gè)伺服系統(tǒng),可以通過增加像溫度和振動(dòng)這類的二次測量來實(shí)現(xiàn)。
在伺服系統(tǒng)中,通過位置、速度/角速度和電流環(huán)實(shí)現(xiàn)閉環(huán)操作。
位置環(huán)路通過輸出一個(gè)帶有由編碼器或解析器提供的旋轉(zhuǎn)角度反饋信息的速度/角速度命令,使電機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度能達(dá)到所要求的位置。速度環(huán)路通過環(huán)路中的這一部分來控制由位置環(huán)路所設(shè)定的電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度,環(huán)路由來自編碼器或解析器的反饋數(shù)據(jù)來關(guān)閉。速度環(huán)路輸出是電流環(huán)路的輸入,它為電機(jī)提供實(shí)現(xiàn)指定位置和速度的電流。電機(jī)電流值被反饋到電流環(huán)路,將命令和響應(yīng)值之間的差值盡可能地減小到零。Teridian公司獲得專*的單轉(zhuǎn)換器技術(shù)架構(gòu)和應(yīng)用在其用于測量單相或多相功率測量的能量測量器件71M651x系列中的技術(shù)非常適用于這些類應(yīng)用要求的高精度電流測量。
一種用作斷路器和繼電器保護(hù)的漏電跳閘器的新器件――71M6-03也非常適合上面談到的包裝應(yīng)用中的電機(jī)保護(hù)。利用Teridian公司的專*的單轉(zhuǎn)換器技術(shù),71M6?03集成了22位的Δ-∑ADC、6主1次的電流傳感器輸入、數(shù)字溫度補(bǔ)償、精確的電壓基準(zhǔn)、32位的可編程計(jì)算引擎、定時(shí)器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘(RTC)、兩個(gè)UART和一個(gè)單周期執(zhí)行8位MCU。