意法半导体在智能工业系统的三个重要功能组成部分介绍

“中国制造2025”计划正在推进，欧美半导体厂商面向中国产业升级的产品和技术的推广也未曾停止。近日，意法半导体公司（ST）在京召开媒体见面会，市场营销和应用（亚太区）高级总监Francesco Muggeri先生讲解了ST公司面向智能工业的诸多解决方案，希望在中国的产业升级过程中发挥更大作用。

Muggeri先生说，我们正在面临第四次工业革命。第一次工业革命指的是由水力和蒸汽力量替代人力和畜力的革命，第二次工业革命通过分工和使用电力实现大规模量产，第三次工业革命则使用电子产品和IT技术来进一步实现生产自动化。本次即第四次工业革命使用网络物理系统（CPS）、通信、物联网和分散式决策，升级更新现有生产设备，实现智能工业。

Muggeri先生说，智能工业意味着工厂的生产效率会更高。供应链将实现更高的灵活性和可定制化，生产可持续更强，废弃物和能耗则减少。同时，智能工业为员工提供更加安全的工作环境，在工作场所实现更佳的人机协作，优化机器和工具的使用。

作为从事工业产品30年的大型半导体厂商，ST拥有诸多高附加值片上系统（SoC） 和系统级封装（SiP）解决方案。尤其是通过自有的SiP解决方案，ST打造出大量集成微控制器、电气隔离、电机控制和功率晶体管的系统级功能产品。

ST的智能工业方案遍及在智能工业系统的三个重要功能组成：运动控制与功率、工业通信和传感测量。

运动控制与功率：STSPIN家族

作为电机和运动控制领域的先锋，ST提供了丰富的电机驱动器，在广泛的额定电压和电流范围上满足了有刷直流电机、步进电机和无刷直流电机的要求。ST的STSPIN家族集成了MCU、电机控制和功率晶体管，智能、简洁而高效。STSPIN包括STSPIN800系列，用于3D打印和舞台照明；STSPIN200系列，用于电子气门和电子门锁；STSPIN32系列，用于机械臂、电动工具以及工业自动化和控制。

Muggeri先生介绍说，STSPIN830是STSPIN家族最新重点产品。STSPIN830是一个紧凑而多功能的FOC三相电机驱动器，它在4 x 4 mm QFN封装中集成了控制逻辑和全面保护的低RDSon三重半桥功率级。由于采用了专用的模式输入引脚，该器件允许用户选择两种方式：通过6输入驱动（每个功率开关一个），或者更常用的3 PWM直接驱动输入。

工业通信

通信技术对于智能工业至关重要。智能机器用智能化的方式连接和驱动工业传感器和执行器。ST拥有完备的通信方案，包括Io-Link系列、工业传感器、过程控制 IPS系列、可编程逻辑控制、工业PC外设I/O、数控机床、适用于各类负载的驱动器 KNX以及智能楼宇等方案。

据Muggeri先生介绍，ST的智能工业通信产品中最重要的是Io-Link系列，包括4x IO-Link L6360主控制器和L6362A IO-Link收发器。使用这两种IO-Link器件可以创建一个分布式的传感器节点，如下图所示。

传感

MEMS传感器是ST的拳头产品。ST提供自动化时代所需的各类MEMS传感器，尤其是其高精度运动传感器，它们将出色的精度、稳健性和10年使用寿命融于一体，符合工业4.0要求。

预测性维护是传感器的重要应用。据测算，预测性维护能够减少多达50%的停机时间，还可节省多达40%的设备和维护成本。Muggeri先生介绍说，ST的STEVAL-IDP005V1评估板是一个用于电机设备预测性维护的解决方案，可以通过各种机械振动参数如位移、速度、加速度、噪声、角速度和扭矩来分析不平衡、松度、输出轴和齿轮啮合曲线，提前诊断出设备将要发生的故障，从而避免发生巨大的设备损失。

ST面向智能工业的解决方案数量大、品种多，我们不可能一一介绍。以上简单介绍了ST最新推出的具代表性的三个产品，分别说明ST在运动控制与功率、通信和传感技术方面的能力。