poe技术简化工厂自动化的布建难度 -凯发app官网登录

poe技术简化工厂自动化的布建难度

工厂自动化是工业4.0推动的基础,其中搭配建置工业物联网(iiot),将工厂生产设备链接到网络,以便实时地取得机器的状态数据,将是工业4.0成功的关键要素之一。poe(power over ethernet,以太网供电)技术可以在以太网中同时传输电力与数据到设备上,因此将是机器连接到网络,并与运营网络相互串联的最佳选择之一。本文将为您介绍工厂自动化的发展趋势,以及由安森美半导体(on semiconductor)推出的poe凯发app官网登录的解决方案。

新世代工厂自动化着重于网络串连

传统的工厂自动化观念,比较偏向机器本身的自动化生产流程,着重在机器人技术,但是各个机台之间往往是各自独立的个体,并未将之串联在一起,无法彼此共享信息。在工业4.0浪潮的推动下,工厂自动化的定义已经有所不同,着重在设备之间的网络互连与信息共享,并可以通过营运系统来及时的进行弹性化、订制化生产,以便配合多变的市场需求。

在既有的工厂里,工厂内的设备和工厂运营管制系统,在功能上都是各自独立的系统,由于机器设备的供应商不同、负责管理的人也不同等因素,在技术上或是在组织上,都没有集成在一起,一旦各系统之间需要合作或是共享信息时,只能通过人工方式处理,无可避免会产生时间上的落差。

当前的工厂自动化已经朝向智能工厂迈进,致力于将工厂内的各种设备链接成网络,并取得与管理点的装置有关的数据,实现工厂内部各种活动信息的可视化,以便及早发现问题之间的因果关系,进一步提升管理质量,降低管理成本,并达到节能减碳的目标。

想要实现这些目标,便必须利用网络技术,把现存于工厂的各种工厂自动化机器、设备、电力等基础架构、运营管理系统等都串连起来,也就是必须让“控制类”的系统和“信息类”的系统串联在一起。当然,不同系统之间的串联并非一朝一夕就可以达成,仍有赖各个系统之间彼此开放数据、建立标准,才能够做到数据共享。

poe技术满足工厂自动化的需求

以太网是当前信息系统最普遍使用的网络架构,因此若在工厂内部同样采用以太网技术,将有助于降低系统的复杂性,在建置成本上也可望大幅降低。poe系统基于以太网架构,并结合电力的传输,更进一步降低了网络布建的复杂度,poe系统包括电网电源线、提供电力来源的电源设备(power sourcing equipment, pse)、以太网电缆,以及担任负载工作的受电设备(powered device, pd),由于受电设备不需要额外的电源,且使用全球标准的电源,使得poe系统的建置相对简易与便利。

poe系统架构和标准经过多年的演进,从ieee802.3af (poe)的pse输出15.4 w到ieee802.3at (poe )的30 w,以及最新的ieee802.3bt (poe )能够支持高达90 w的功率,使poe技术可支持的应用越来越多样,新一代的大功率poe设备也可以支持工厂自动化系统的电源需求。

支持多种poe协议与大功率应用

安森美半导体针对poe应用推出多种产品组合,并考虑到大功率设备的需求,推出可支持功率高达90w的器件,具有更高的额定功率,针对某些专有的大功率poe应用,最高还可支持达到100 w,拥有低导通电阻热插拔开关,因此具有更高的效率和节能效果,并支持辅助电源供应选件,以及开漏电源良好指示器,相当安全可靠,适合应用于工厂自动化等相关领域。

安森美半导体推出的ncp1095/ncp1096是符合ieee802.3bt、ieee 802.3af和/或ieee 802.3at的poe受电设备(poe-pd)接口控制器,可用于开发大功率应用,包括工厂自动化设备、互联照明设备、安全摄像机和usb type-c设备等。ncp1095/ncp1096集成了poe系统中所需的所有功能,例如浪涌阶段的检测、分类和电流限制(110 ma),可支持多达5个事件的物理层分类、短的维持功率特征(maintain power signature, mps)、过流保护、过温保护,结温范围为−40℃至 125℃,采用16引脚tssop封装,并是符合rohs要求的无铅器件。

ncp1095/ncp1096使用外部传输晶体管,可提供高达90 w的输出电压,来支持大功率应用。为了提高能效,ncp1095/ncp1096还支持自动分类(autoclass)功能,以允许电源设备(pse)有效地为每个受电设备(pd)分配电源和优化功率分配,并确保poe设备之间的互操作性。此外,ncp1095/ncp1096具有一个辅助电源检测引脚,用于由poe或墙壁适配器供电的应用。与ncp1095不同之处,ncp1096还提供内部热插拔fet,以实现更高的集成度。

评估板可加快poe应用开发速度

ncp1095/ncp1096可应用于以太网供电设备、物联网、工业物联网等应用,支持ieee 802.3bt(最高等级8 / 90w)、ieee 802.3at(最高等级4 / 30w)与ieee 802.3af(最高等级3 / 15w)等多种通信协议,具有电源良好引脚,可确保相邻主dc/dc转换器的正确禁用/使能。分类结果引脚可允许根据分配的功率等级(最高等级8)来进行操作,可广泛应用于工厂自动化设备、数字标牌、卫星数据网、互联照明、可视电话和voip电话、监控摄像机、微型基站、多频段接入点、usb type-c设备等终端产品。

为了加快客户开发poe产品的速度,并评估ncp1095/ncp1096器件的特性,安森美半导体推出了ncp1095gevb/ ncp1096gevb poe-pd接口控制器评估板,用于评估ncp1095/ncp1096控制器,评估板包括有rj-45连接器、电源变压器、有源电桥(greend bridge2)和其他固定装置,以协助最终用户进行测试。

结语

在工业4.0概念的推动下,工厂朝向智能化快术发展,新一代大功率poe技术正好可以满足网络化智能工厂的需求,并可降低工厂网络建置的复杂度,可望进一步推动工厂自动化与poe设备的需求,极具市场发展潜力,安森美半导体的poe凯发app官网登录的解决方案,则将会在工厂自动化网络建置上,扮演更重要的角色。

 

特色产品

on semiconductor ncp1095db 以太网供电控制器

on semiconductor ncp1096pag 以太网供电控制器

 

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