11月10日，由國(guó)際科技媒體集團(tuán)AspenCore舉辦的2022國(guó)際集成電路展覽會(huì)暨研討會(huì)（IIC Shenzhen）在深圳大中華國(guó)際交易廣場(chǎng)隆重開啟。在同期舉辦的“國(guó)際工業(yè)4.0技術(shù)與應(yīng)用論壇”上，意法半導(dǎo)體策略市場(chǎng)經(jīng)理馮國(guó)柱先生分享了題為《意法半導(dǎo)體工業(yè)自動(dòng)化和機(jī)器人解決方案》的主題分享。H0yesmc

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工廠自動(dòng)化是個(gè)一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，需要軟硬件的協(xié)同運(yùn)作。馮國(guó)柱開門見山地分享了一般工廠自動(dòng)化系統(tǒng)的基本框架，可以看到：H0yesmc

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• 最頂部的是PLC和HMI解決方案，PLC是可編程邏輯控制器的縮寫，HMI是人機(jī)界面。該設(shè)備用于控制層管理整個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)，并從現(xiàn)場(chǎng)人員或后臺(tái)管理計(jì)算機(jī)獲取輸入。
• 在PLC下面是配電層，ST有一些解決方案來(lái)支持這些以太網(wǎng)IP、Profinet或EtherCAT現(xiàn)場(chǎng)總線和擴(kuò)展模塊，ST的IO模塊主解決方案也可以與這些現(xiàn)場(chǎng)總線連接。
• 再下一階段是驅(qū)動(dòng)層：ST有一些解決方案，例如逆變器、伺服驅(qū)動(dòng)器、用于不同類型電機(jī)的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、IO鏈路集線器、IO鏈路數(shù)字輸入或輸出用于外部傳感器或執(zhí)行器。

“所以說(shuō)ST在工業(yè)方面的產(chǎn)品線是非常全面的，可以給大家提供一套整體的解決方案。” 馮國(guó)柱說(shuō)道。H0yesmc

ST的PLC的解決方案

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這是一個(gè)全集成化的PLC，第一個(gè)優(yōu)勢(shì)是帶來(lái)一個(gè)全集成化all in one的PLC，從工業(yè)電源降壓下來(lái)，從5V到下面的3.3V，同時(shí)可以提供一些輸入輸出的解決方案。H0yesmc

此外，ST具有高邊驅(qū)動(dòng)和低邊驅(qū)動(dòng)，低邊驅(qū)動(dòng)有4通道的數(shù)字隔離器，還有8通道的高邊輸出，是內(nèi)編的隔離器，可以實(shí)現(xiàn)整體8通道的集成方案，如果大家使用數(shù)字驅(qū)動(dòng)就可以使用這樣的產(chǎn)品。H0yesmc

同時(shí)ST還提供一些數(shù)字信號(hào)輸入的方案，可以把8路的24V電瓶直接轉(zhuǎn)話為DBL，這樣可以解決外部的分立元器件，這種產(chǎn)品用量也越來(lái)越大，很多OC的廠家做比較小的模塊都會(huì)用到這樣的小的產(chǎn)品。H0yesmc

ST的 IO-Link整體解決方案

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據(jù)介紹，ST的 IO-Link整體解決方案越來(lái)越多地應(yīng)用在流程規(guī)范的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)上，支持最后20米的傳感器、執(zhí)行器的驅(qū)動(dòng)和回傳的智能的方案，可以替代現(xiàn)有的一些4至20毫安/0至10V或者普通的數(shù)字IO的解決方案。H0yesmc

IO-Link的優(yōu)點(diǎn)是既能提供電源，又能提供數(shù)字信號(hào)的雙向傳輸，這令其在目前市場(chǎng)上保持較快增長(zhǎng)。工廠借助它可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)轉(zhuǎn)換、遠(yuǎn)程檢測(cè)、遠(yuǎn)程診斷等功能。H0yesmc

馮國(guó)柱表示：“ST可以提供整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的上下游的方案，提供交鑰匙方案，提供軟件、硬件，提供原理圖，我們有IO-Link的主站、數(shù)字量輸入、輸出，還有IOS，所有的方案都可以提供。”H0yesmc

軟協(xié)議的IO-Link主站方案

如果說(shuō)上述的方案是硬協(xié)議方案，那么接下來(lái)介紹軟協(xié)議方案。H0yesmc

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軟協(xié)議的IO Link主站方案是一個(gè)完整的產(chǎn)品級(jí)的參考設(shè)計(jì)，這個(gè)方案是與IO Link協(xié)議棧提供商TMG及其代理hongke合作的。H0yesmc

ST使用的STM32H743或者753這樣一個(gè)MCU，有8個(gè)串口可以連接8個(gè)L6360從而只需要一個(gè)MCU就可以支持8路的IO-Link通道。H0yesmc

這種方案的主站協(xié)議棧需要和主站協(xié)議棧廠家,比如說(shuō)TMG、TE CONCEPT還有亞信等主站協(xié)議棧廠家,去協(xié)商主站協(xié)議棧的購(gòu)買方式和價(jià)格，然后自己可以掌握相關(guān)的軟件代碼并與一些現(xiàn)場(chǎng)總線集成到產(chǎn)品中去。如果工廠對(duì)這種方案感興趣，可以聯(lián)系ST提供產(chǎn)業(yè)鏈上下游的相關(guān)資源，幫助客戶完成項(xiàng)目的開發(fā)設(shè)計(jì)。H0yesmc

三個(gè)具體案例

在演講的最后，馮國(guó)柱介紹了一些ST的工業(yè)伺服和機(jī)械臂的方案。H0yesmc

首先一個(gè)伺服驅(qū)動(dòng)在工業(yè)機(jī)械臂里面的方案，可以使用STM3274做一些伺服的驅(qū)動(dòng)，STM3274再加上一些驅(qū)動(dòng)，打包在一起，實(shí)現(xiàn)單芯片的MCU加驅(qū)動(dòng)的解決方案。傳統(tǒng)來(lái)講，機(jī)械臂的關(guān)節(jié)需要一個(gè)控制芯片。使用ST的驅(qū)控一體方案后，可以把驅(qū)動(dòng)芯片和MCU的解決方案全部做到一塊板上，就可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械臂關(guān)節(jié)的小型化、輕量化。H0yesmc

“目前ST已經(jīng)和其第三方伙伴實(shí)現(xiàn)了這樣的小型化、輕量化伺服機(jī)械臂的研發(fā)、設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的流程，大家如果要方案可以找我們，如果買機(jī)械臂的伺服方案也可以找我們，我們都可以給大家提供整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈上下游的資源。”馮國(guó)柱表示。H0yesmc

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第二個(gè)案例是，基于自動(dòng)導(dǎo)引車的系統(tǒng)的詳細(xì)框圖，該傳統(tǒng)AGV中至少有4個(gè)伺服電機(jī)。因此，它可以使前面提到的ST二合一伺服驅(qū)動(dòng)器模塊解決方案。H0yesmc

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除了在工業(yè)上應(yīng)用的一些機(jī)械臂、馬達(dá)驅(qū)動(dòng)以外，在工業(yè)上要求很高的一個(gè)叫功能安全，很重要的一個(gè)項(xiàng)目就叫STO安全判斷。ST還為功能安全伺服驅(qū)動(dòng)器提供STO解決方案。H0yesmc

這是一個(gè)冗余的雙通道安全扭矩關(guān)閉解決方案。ST可以支持雙數(shù)字輸入，并控制關(guān)閉輸出信號(hào)和輸出功率。如果工廠的系統(tǒng)需要滿足功能安全測(cè)試要求，則需要這種解決方案。H0yesmc

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