偶爾檢查家里的供熱、通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)是預(yù)防性養(yǎng)護(hù)很好的生活實(shí)例，而這對(duì)于這些機(jī)器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)也同樣十分重要。不過(guò)，如果您能在兩個(gè)月之前就提前預(yù)知加熱器會(huì)在冬季最寒冷的時(shí)段出現(xiàn)故障的話，情況又會(huì)是怎樣呢?

借助正確的信息，我們可以做出相應(yīng)的準(zhǔn)備，并且更換部件，避免緊急維修和由于緊急維修所帶來(lái)的麻煩與不便。

“我們經(jīng)常在設(shè)備停止運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候才發(fā)現(xiàn)設(shè)備出現(xiàn)了故障，”Dave Smith說(shuō)道，他是MSP430™ 微控制器(MCU)的產(chǎn)品營(yíng)銷工程師。“在某些情況下，我們會(huì)定期開(kāi)展預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，力求避免這些無(wú)法預(yù)見(jiàn)的故障。”

“通過(guò)增加一定程度的智能性，預(yù)測(cè)性養(yǎng)護(hù)又向前邁進(jìn)了一步。”

這正是德州儀器(TI)在進(jìn)行的工作：在TI的MCU中增加一個(gè)性能等級(jí)，以幫助實(shí)現(xiàn)例如預(yù)測(cè)性養(yǎng)護(hù)這樣的應(yīng)用。

想象一下，如果這種類型的預(yù)測(cè)性養(yǎng)護(hù)能夠幫助您避免家中的小規(guī)模緊急情況，那么，在一個(gè)充滿著電子器件和設(shè)備的工廠內(nèi)，它又能發(fā)揮什么樣的作用呢?

全新的TI器件

TI擁有數(shù)款全新的器件，它們對(duì)工廠具有很大的吸引力和發(fā)展的可能性。例如SimpleLink™ 雙波段CC1350無(wú)線MCU和低功耗、高性能MSP430FR5994 FRAM(鐵電隨機(jī)訪問(wèn)存儲(chǔ)器)MCU是專門針對(duì)諸如超聲波測(cè)量?jī)x、便攜式健康設(shè)備以及樓宇和工廠自動(dòng)化設(shè)備等終端應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。

Dave說(shuō)，這款FRAM MCU的性能是目前市面上相似MCU所具有性能的40倍，并且可以針對(duì)工廠內(nèi)預(yù)測(cè)性養(yǎng)護(hù)中的振動(dòng)進(jìn)行分析。

此外，TI剛剛發(fā)布了最新的高性能、80V電流感測(cè)放大器INA240。這款設(shè)備能夠探測(cè)工廠設(shè)備內(nèi)工作電流電平的位移，而這將有助于診斷設(shè)備的總體健康狀況，并且能夠識(shí)別出潛在故障。

“它在高強(qiáng)度開(kāi)關(guān)環(huán)境中的工作能力，以及提供目前市面上最精確測(cè)量的能力的確令人印象深刻，”產(chǎn)品線經(jīng)理Jason Cole說(shuō)。“那些與這種應(yīng)用打交道的設(shè)計(jì)人員能夠真正理解這些準(zhǔn)確、低漂移測(cè)量值的價(jià)值所在。”

不久前，TI在2016年慕尼黑電子展上推出了INA240。

那么，到底什么是預(yù)測(cè)性養(yǎng)護(hù)呢?從本質(zhì)上說(shuō)，就是聯(lián)網(wǎng)的機(jī)器能在出現(xiàn)故障之前向您預(yù)告故障的發(fā)生。通過(guò)故障預(yù)測(cè)，并且減少計(jì)劃外的停機(jī)時(shí)間，預(yù)測(cè)性養(yǎng)護(hù)可以幫助公司節(jié)省數(shù)百萬(wàn)美元的費(fèi)用。這也有助于提高終端設(shè)備用戶的滿意度。

用創(chuàng)新型預(yù)測(cè)性養(yǎng)護(hù)取代傳統(tǒng)預(yù)測(cè)性養(yǎng)護(hù)不僅可以減少工廠的停工時(shí)間，而且能提升工廠的安全性和可靠性，并節(jié)省部件和人力方面的開(kāi)銷。

“工廠可以將工程師派往故障地點(diǎn)，提前更換預(yù)測(cè)中將出現(xiàn)故障的組件，而不是等故障發(fā)生后機(jī)器徹底停擺，然后被動(dòng)地接受停擺帶來(lái)的負(fù)面影響。”Dave說(shuō)。

他以工業(yè)用電機(jī)或工業(yè)泵為例講解了這個(gè)情況。

“即使是最穩(wěn)定的電機(jī)也會(huì)產(chǎn)生輕微的振動(dòng)。通過(guò)測(cè)量和觀察這些振動(dòng)的變化，我們可以確定電機(jī)是否運(yùn)轉(zhuǎn)良好，或者是否出現(xiàn)了某些看不見(jiàn)的磨損，”他說(shuō)。

預(yù)測(cè)性養(yǎng)護(hù)目前已經(jīng)來(lái)到我們的身邊，并且可以輕松地集成到當(dāng)前的工廠通信系統(tǒng)中。它既可以被設(shè)計(jì)到全新的生產(chǎn)工序中，也可以通過(guò)改裝，融入到現(xiàn)有的工序中。

全新的低功耗加速器(LEA)

TI全新的16位MSP430 MCU是配備低功耗加速器(LEA)的首款器件。這款加速器是針對(duì)超低功耗和信號(hào)處理應(yīng)用來(lái)進(jìn)行高度優(yōu)化的加速器。全新的外部設(shè)備拓展了MSP430 MCU在特定應(yīng)用中的處理能力。

這個(gè)LEA模塊的信號(hào)處理能力也將幫助設(shè)計(jì)人員開(kāi)發(fā)出用于分析工廠設(shè)備振動(dòng)時(shí)所需的更加小巧和更加簡(jiǎn)單的嵌入式系統(tǒng)。

“目前，這些系統(tǒng)價(jià)格昂貴、復(fù)雜且耗電量大。TI的器件可以幫助降低系統(tǒng)成本和復(fù)雜程度，使預(yù)測(cè)養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)的普及成為可能，”Dave說(shuō)。

通常情況下，目前的系統(tǒng)仍受到昂貴工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的限制，TI將在住宅暖通空調(diào)(HVAC)系統(tǒng)中加入預(yù)測(cè)性養(yǎng)護(hù)，如此一來(lái)就可以減少系統(tǒng)故障。

同時(shí)，TI的器件還可以對(duì)環(huán)境產(chǎn)生正面的影響：通過(guò)降低功耗來(lái)顯著延長(zhǎng)電池的使用壽命，反之也就減少了廢棄電池的數(shù)量。不過(guò)，Dave說(shuō)，由于這一點(diǎn)取決于使用的應(yīng)用類別，以及用了多少LEA模塊，所以很難得以量化。

“對(duì)于大多數(shù)電池供電類應(yīng)用而言，可用的能量十分有限，但這款具有LEA模塊的設(shè)備可以提供一套顯著的高能效解決方案。”他說(shuō)。