ADI：通過(guò)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)與數(shù)據(jù)采集技術(shù)賦能工業(yè)自動(dòng)化

  2021年4月14-16日，慕尼黑上海電子展在浦東新國(guó)際博覽中心舉辦。作為高性能模擬、混合信號(hào)和數(shù)字信號(hào)處理(DSP)集成電路(IC)設(shè)計(jì)、制造和營(yíng)銷方面世界領(lǐng)先的企業(yè)，ADI集中展示了，可預(yù)測(cè)電機(jī)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、IEPE接口的振動(dòng)信號(hào)采集系統(tǒng)、用于儲(chǔ)能系統(tǒng)的鋰電池管理系統(tǒng)、高集成，高精度，數(shù)字化電池測(cè)試芯片及高集成高可靠煙霧檢測(cè)芯片等五大解決方案Demo。

  可預(yù)測(cè)電機(jī)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

  隨著工業(yè)4.0深入的推進(jìn)，電機(jī)已經(jīng)成為了工業(yè)生產(chǎn)中最主要的驅(qū)動(dòng)設(shè)備，廣泛應(yīng)用于各個(gè)生產(chǎn)領(lǐng)域。電機(jī)在長(zhǎng)期運(yùn)行中難免會(huì)產(chǎn)生一些故障，如何實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電機(jī)工作狀態(tài)，及時(shí)診斷出電機(jī)的健康狀況就變得非常重要。

  研究表明，包含了大量的電機(jī)運(yùn)行電機(jī)振動(dòng)信號(hào)中狀態(tài)信息，對(duì)電機(jī)振動(dòng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)可以有效的判斷電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)故障及時(shí)診斷和預(yù)警，大大降低電機(jī)發(fā)生重大事故的概率，用客戶的話講就是“讓機(jī)器說(shuō)話”

  “ADI展示的可預(yù)測(cè)電機(jī)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)置安裝簡(jiǎn)便，能隨時(shí)隨地、無(wú)需聯(lián)線、無(wú)需停機(jī)使用，除了電機(jī)異常檢測(cè)外，還可以對(duì)電機(jī)開(kāi)關(guān)機(jī)次數(shù)、運(yùn)行時(shí)間、轉(zhuǎn)速、電流、輸出力矩、輸出功率、效率與電池狀態(tài)等9種電機(jī)運(yùn)行故障類型檢出。”在2021年慕尼黑上海電子展，ADI中國(guó)區(qū)工業(yè)自動(dòng)化行業(yè)市場(chǎng)部經(jīng)理于常濤在向自動(dòng)化網(wǎng)等媒體講解可預(yù)測(cè)電機(jī)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)時(shí)如是介紹。

  狀態(tài)監(jiān)控并不是一種單一技術(shù)，而是結(jié)合了技術(shù)和方案的系統(tǒng)級(jí)解決方案。為此，ADI一直在通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新和外部資源整合提升自身實(shí)力，比如ADI收購(gòu)Test Motors、OtoSense。

  2019年10月，ADI宣布收Test Motors。Test Motor一家專門從事電機(jī)和發(fā)電機(jī)預(yù)測(cè)性維護(hù)的公司，該公司提供的產(chǎn)品和服務(wù)可以提前檢測(cè)出電機(jī)故障，避免影響生產(chǎn)進(jìn)程，并就如何以及何時(shí)進(jìn)行維護(hù)提供建議。此次收購(gòu)擴(kuò)展了ADI狀態(tài)監(jiān)控解決方案組合。

  IEPE接口的振動(dòng)信號(hào)采集系統(tǒng)

  振動(dòng)是工業(yè)環(huán)境中一種最常見(jiàn)的設(shè)備狀態(tài)信息，通過(guò)振動(dòng)信號(hào)的采集可以實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備工作狀態(tài)、健康狀況的早期分析。IEPE是一種振動(dòng)傳感器的成熟信號(hào)接口，該Demo展示了基于ADI高性能MEMS（微機(jī)電系統(tǒng)）加速度計(jì)ADXL1002的，同時(shí)支持IEPE接口的傳感器方案，以及相應(yīng)的IEPE采集卡方案，再配合PC端的GUI，是一套綜合的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。

  利用MEMS加速度計(jì)ADXL1002可實(shí)現(xiàn)高分辨率振動(dòng)測(cè)量，為早期發(fā)現(xiàn)機(jī)器故障的其他常見(jiàn)原因提供必要的信息。過(guò)去，可用高頻MEMS加速度計(jì)的噪聲性能不及傳統(tǒng)技術(shù)，阻礙了其應(yīng)用，使得MEMS的可靠性、高質(zhì)量和可重復(fù)性得不到發(fā)揮。如今，ADXL1002在高頻率范圍的噪聲性能與現(xiàn)有壓電傳感器技術(shù)不相上下，故ADI MEMS加速度計(jì)是新型條件監(jiān)測(cè)產(chǎn)品的極具吸引力的選擇。

  用于儲(chǔ)能系統(tǒng)的鋰電池管理系統(tǒng)

  隨著風(fēng)能、太陽(yáng)能等新能源應(yīng)用的增加，以及電動(dòng)汽車充電站、數(shù)據(jù)中心等應(yīng)用場(chǎng)景的增加，儲(chǔ)能市場(chǎng)正在快速增長(zhǎng)，更高精度、高集成度和穩(wěn)定的BMS（電池管理系統(tǒng)）解決方案正在受到市場(chǎng)青睞。

  據(jù)悉，ADI針對(duì)鋰電池管理推出的高精度18通道可堆疊設(shè)計(jì)的專用電池管理（BMS）芯片—ADBMS1818，該芯片與LTC6820通信芯片配合可以完美地實(shí)現(xiàn)各類BMS系統(tǒng)設(shè)計(jì)及搭建ESS儲(chǔ)能系統(tǒng)。

  在展會(huì)現(xiàn)場(chǎng)，ADI中國(guó)能源及電力市場(chǎng)經(jīng)理張松剛介紹道：“ADBMS1818是一款多單元電池堆監(jiān)控器，總測(cè)量誤差小于3.0 mV；ADBMS1818具有0 V至5 V的電池測(cè)量范圍，適合大多數(shù)電池化學(xué)應(yīng)用；可在290μs內(nèi)測(cè)量所有18個(gè)電池單元，而且可將多個(gè)ADBMS1818器件串聯(lián)，以便同時(shí)監(jiān)測(cè)很長(zhǎng)的高壓電池串；每個(gè)ADBMS1818都有一個(gè)isoSPI?接口，用于進(jìn)行不受RF干擾的遠(yuǎn)距離高速通信。”

  高集成，高精度，數(shù)字化電池測(cè)試芯片

  國(guó)內(nèi)新能源汽車行業(yè)的火熱發(fā)展，讓新能源整車企業(yè)和鋰電池企業(yè)迎來(lái)了高速發(fā)展期。在鋰電池前、中、后三個(gè)生產(chǎn)工藝階段中，后處理階段主要是完成電芯的激活、檢測(cè)和品質(zhì)判定，具體包括電芯的化成、分容、檢測(cè)、分選、PACK等工作。

  電池只有經(jīng)過(guò)化成和分容后才能體現(xiàn)真實(shí)性能，該工序占電池成本的20%。因此，對(duì)于電池制造商和儀器供應(yīng)商而言，提高電動(dòng)汽車生產(chǎn)的規(guī)模和效率是把握電動(dòng)汽車市場(chǎng)機(jī)遇的關(guān)鍵。

  據(jù)ADI市場(chǎng)經(jīng)理祝臻指出：“相較上一代產(chǎn)品，ADI新一代ADBT1000/1/2系列芯片是專門針對(duì)電池化成行業(yè)推出，采用高集成，高精度，數(shù)字化設(shè)計(jì)思路，單芯片能夠?qū)崿F(xiàn)更大電流充放電，最多支持4通道信號(hào)采集。數(shù)字化PID整定，多路自由組合，可以讓客戶測(cè)試無(wú)需多余的調(diào)試流程，易于設(shè)計(jì)更是能極快加速客戶產(chǎn)品的上市時(shí)間。”

  高集成高可靠煙霧檢測(cè)芯片

  據(jù)統(tǒng)計(jì)，在安裝了煙霧探測(cè)器的建筑物內(nèi)，依舊有將近四分之一(23%)的死亡是在煙霧探測(cè)器未工作或因頻繁誤警而被禁用的情況下發(fā)生的，這對(duì)煙霧探測(cè)器的發(fā)展和使用帶來(lái)了不少嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

  據(jù)悉，ADI利用其深厚專業(yè)技術(shù)打造了一款基于ADI ADPD188BI雙光源集成煙霧傳感器的智能氣體感測(cè)模塊。ADPD188BI采用高集成設(shè)計(jì)思想，采用雙光源技術(shù)，將發(fā)光器件，PD，AFE集成于一體，具有更高的報(bào)警準(zhǔn)確性，更低的誤報(bào)率，為生產(chǎn)安全保駕護(hù)航。

  在展會(huì)現(xiàn)場(chǎng)，據(jù)ADI市場(chǎng)經(jīng)理祝臻介紹：“ADPD188BI模塊的高度集成還關(guān)系到漢堡包煙霧干擾測(cè)試的成與敗，因此過(guò)去分立的解決方案都是由煙霧報(bào)警器制造商執(zhí)行煙霧報(bào)警器校準(zhǔn)，過(guò)程效率低下而且增加成本，而現(xiàn)在LED和整個(gè)信號(hào)路徑都集成到ADPD188BI中，這樣既可減少器件之間的差異。”