Maxim软件可配置IO技术助力边缘智能，大幅提高生产力

前几年，我们经常谈论工业4.0，现在我们又经常说数字化转型。不论我们怎么称呼，实际上说的都是产业升级，目的是实现更高的生产效率。近日，Maxim Integrated工业与医疗健康事业部工业通信产品线副总裁Jeff DeAngelis先生接受了媒体的视频采访，介绍了Maxim公司的软件可配置IO技术，以及它如何助力边缘智能，以大幅提高生产力水平。

DeAngelis先生说，所谓“边缘”，指的是机器与现实世界之间的交合处，即机器感知和反馈世界的部分，如传感器、执行器等等。现在，这些边缘正在走向智能化，它会为我们带来巨大福利。

据McKinsey & Company公司估算，从工厂自动化领域，边缘智能可以大幅降低停工时间，每年可挽回800小时的停工损失，将生产维护成本降低20%，提升生产力10%。在楼宇自动化领域，边缘智能可以助力节能并提高员工生产力，据说可以通过优化温湿度等工作环境减少30%的病假天数，并节约20%的能源。

DeAngelis先生介绍说，边缘智能的实现包括四项要素：智能传感器、智能执行器、软件可配置 IO以及增强诊断功能。这次他重点讲解了Maxim的软件可配置 IO技术。如下图所示，与传统的固定IO相比，软件可配置 IO为工业系统的扩展升级和改动提供了灵活性，可缩短工期，并实现更高的接口密度。软件可配置 IO可以被灵活地配置为输入或输出接口，以接入各种传感器或执行器，从而在不停工的情况下实现工业系统的升级改造。



DeAngelis先生特别讲解了IO-Link技术的重要性。IO-Link是一种工业通信标准，可以为PLC系统带来许多好处。IO-Link集线器可以更接近传感器和执行器，这样需要的线缆会更短。它可以连接模拟传感器，也可以连接数字传感器，可以是输入，也可以是输出，所以后端的传感器和执行器配置更加灵活，并且可以通过简单的软件配置来更改参数。

接下来，DeAngelis先生介绍了两项Maxim公司的最新软件可配置IO方案。

第一项是基于IO-Link的软件可配置模拟 IO参考设计MAXREFDES177。该参考设计用到了Maxim两款最新产品：IO-Link收发器MAX22515和软件可配置模拟I/O MAX22000。该方案充分利用了IO-Link的双向通用接口优势，可大幅降低工厂停工时间。该参考设计的组成和图片如下所示。关于该参考设计的详情，请参见Maxim Integrated发布最新IO-Link通信方案，大幅降低工厂停工时间。



第二项技术是个小巧的工业物联网的平台。

Maxim的这个工业物联网平台要从2014年的Micro PLC开始说起。如下图所示，六年前的这个Micro PLC要用到75片IC，尺寸为540立方厘米。到了2018年，它演进成了Go-IO，尺寸缩小到12立方厘米，功耗也得以大幅降低。到2020年，它的尺寸没有发生变化，但扩展了边缘智能功能，支持软件可配置能力，这就是Go-IO II。



Go-IO II有两个版本。一个用于工业自动化，另一个用于楼宇自动化。工业自动化版本包含了前面提到的软件可配置模拟I/O MAX22000、隔离数字输入芯片MAX22192、IO-Link主机MAX14819、数字输出芯片MAX14912、隔离485通信芯片MAX22511以及隔离电源MAXM15462等产品。楼宇自动化平台则用到了三个新发布的产品，包括四通道软件可控的模拟输出MAX22007、双通道的数据隔离产品MAX22518、四通道可编程数字I/O MAX14906、隔离电源模块MAXM15462以及隔离的485通信的MAXM22511。

  



DeAngelis先生说，由于工厂自动化需要更多传感器和精确控制的执行器，所以工程自动化版本的Go-IO II包含了IO-Link技术。相比之下，楼宇自动化所用的传感器数量较少，功能也比较单一，所以目前尚无采用IO-Link的必要，但他相信未来这种需求会越来越多，IO-Link技术会慢慢出现在楼宇自动化应用之中。

DeAngelis先生说，中国的工业自动化行业发展迅速，包括工厂自动化、楼宇自动化和机器人行业都日新月异。Maxim的方案能帮助中国制造业提高效率、降低成本，促进员工健康水平，并实现更高的环保标准。