Maxim最新Go-IO平台将智能化推向数字工厂前沿

【导读】工业4.0技术和中国智能制造战略正在快速催生新一代数字车间或智能工厂的出现，Maxim最近宣布推出的最新Go-IO平台参考设计，帮助设计者在工业4.0数字工厂设备中实现更强大的智能性，同时满足可编程逻辑控制器(PLC)严格的尺寸和功耗要求。

随着中国智能制造战略的实施，传统车间和工厂都在寻求向数字车间或智能工厂升级，以提高生产效率或以较低成本满足柔性制造需求（即小批量多品种需求）。目前中国已经初步建成200多个数字化车间/智能工厂，预计2020年中国智能制造市场规模将超过2200亿元。

根据权威市场研究报告，2016年中国智能制造系统解决方案市场规模达到1060亿元，同比增长18.4%，预计2020年将超过2200亿元。以工业机器人产销为例，2017年工业机器人产量突破13万台套，同比增长68.1%，市场规模占全球1/3，连续5年成为全球第一大应用市场。

目前，中国已经初步建立起与国际同步的智能制造标准体系，建成100多个智能制造标准试验验证平台，发布74项国家标准，并已经形成长三角、环渤海、珠三角、中西部等四大智能制造集聚区。其中，长三角地区经济活跃度高，智能制造推进速度较快。

事实上，中国工厂开始越来越意识到把智能化移向工厂前沿的重要性，一个很重要的好处就是提高了自适应调节的能力，而自适应调节带来了生产的灵活性，现在用一条产线可以生产多品种、多规格的产品，不再需要增建、扩建更多的产线了。另外一个好处是产能有了更大的提高，并获得更高的生产效率。

Maxim工业与医疗健康事业部总经理Jeff DeAngelis说：“我们综合评估了一下，智能化工厂可以将生产效率平均提升65%，同时还可以大幅缩短产品的开发时间。”

“当前正在推行的工业IoT要求在自动化工厂的前沿设备中增加智能、联网传感器和PLC的数量。旨在加速此类器件普及的方案，对于汽车、化妆品和运动器材等各种各样的商品生产均具有非常高的价值。”IHS Markit首席分析师Robbie Galoso表示。

为了加速中国智能工厂的转型升级，Maxim最近宣布推出最新Go-IO平台参考设计，帮助设计者在工业4.0数字工厂设备中实现更强大的智能性，同时满足可编程逻辑控制器(PLC)严格的尺寸和功耗要求。Go-IO在尺寸只有信用卡一半大小的封装中集成了17个可配置IO，能够充分释放工业物联网(IIoT)的全部潜能，支持在自动化工厂子系统中实现可提升生产效率的自诊断功能。

“随着工厂和制造车间开始从越来越多的自动化机器收集数据，PLC尺寸必须越来越小、功耗越来越低，以适应各个子装配线和复杂机器的设计需求。Go-IO通过下一代工业IO方案，提高生产效率，为关键、实时决策提供机器级的健康和状态信息，进一步推动产业融合。”Maxim Integrated工业与医疗健康事业部总经理Jeff DeAngelis表示。

数字工厂能够根据新的要求或不断变化的环境动态、实时地调整生产线。为了完全实现产业融合，自动化设备还必须具备自我诊断和优化功能。Go-IO将智能化推向前沿，支持主动监测和交流设备健康和状态信息，并实现更高的吞吐量和生产效率。

Jeff DeAngelis自豪地表示：“Maxim独特的系统集成能力使得该参考设计可以满足PLC日益严格的尺寸及功耗要求，与其业界领先的前一代参考设计Pocket IO相比，方案尺寸缩小10倍、功耗降低50%。”

Go-IO包括以下技术：

MAX14819超低功耗、双通道、IO-Link主机收发器，带有成帧器和L+电源控制器。

MAX22192工业数字输入器件完全符合IEC61131-2标准，内部集成数字隔离。将8路、24V(吸电流)、工业输入转换成隔离的SPI串行输出，可连接1.71V至5.5V逻辑电压。电流设置电阻允许MAX22192配置为1类、2类或3类输入，提供完备的故障检测功能，其采用6mmx10mm GQFN封装。

MAX14912八通道数字输出驱动器，提供640mA高边开关或推挽式可配置输出，能支持高达200kHz开关频率，并提供独有的快速安全消磁功能，避免设备受电感反冲能量的冲击。

MAXM22511集成2.5kVRMS隔离电源和隔离数字RS485收发器模块，支持25Mbps数据速率，提供+/-35kV ESD保护，采用小尺寸9.5mmx11.5mm封装。

MAX144836通道、3.75kVRMS数字电隔离器，采用Maxim专利技术。6路信号针对SPI接口优化，为SDI、SDO和SCLK通道提供超低传输延迟。采用20引脚SSOP封装，爬电距离和间隙为5.5mm。MAX14130则为四通道1kVRMS数字隔离器，采用16引脚(6mmx5mm)QSOP封装，适用于RS232、RS485等数字IO隔离。

MAXM15462喜马拉雅uSLIC电源模块，为工业电源提供超小尺寸、低功耗、高效方案。

灵活、可靠、开源的Go-IO参考设计是工业自动化、楼宇自动化和工业机器人应用的理想选择。该参考设计包括12片高度集成IC、17路IO(支持多种数字IO配置)、4通道IO-Link主机(为模拟和数字传感器提供通用IO接口)，以及1个可靠的25Mbps隔离RS-485通信通道(提供可靠的多点数据网络，用于将具有时效性的健康和运行状态信息上传至本地数据湖或云端)。

主要优势

提高生产效率：利用实时健康和运行状态信息让自动化工厂设备更智能，使工厂设备能够快速定位问题并解决问题，保证高水平的正常运行时间；

分散控制：将智能控制从一个中央指挥中心转移到每一台自动化设备，支持设备快速适应产品规格或制造需求的变化；

小尺寸、低功耗：在更小的封装内集成更强的智能性—与前身方案相比，尺寸缩小10倍(不足1立方英寸)、功耗降低50%。