创新链助力工业4.0——TI提供工业系统应用解决方案

【电源网 现场报道】

2015年10月16日，德州仪器（TI）（NASDAQ: TXN）在北京召开媒体发布会，主题为“IT为工业系统应用提供针对性的解决方案”。来自TI的系统工程及营销副总裁Scott Roller先生为我们介绍了TI针对工业系统应用的最新产品和解决方案。

TI系统工程及营销副总裁Scott Roller

TI专注于模拟和嵌入式处理业务

目前，TI的产品在市场上已经发布的有10万个之多，超过4万项专利，并不断地通过创新来改变人们的生活方式。TI当前以模拟和嵌入式处理（EP）两个领域产品为主， Scott Roller先生介绍到，2014年TI全年营业收入总数130亿美金，其中模拟产品占81亿美金，EP的产品占到27亿美金。剩余20%则是主要来自DLP和与计算器相关的一些产品。

TI的模拟和EP产品应用覆盖众多市场领域，在全部终端市场内实现创新，包括个人电子设备、通信设备、企业系统、汽车、工业和其它应用等。Scott Roller先生称，预计到2019年，TI的模拟和EP产品将拥有超过200亿美金的市场容量，而在工业应用领域则会有更多的关注和规模。

工业市场可分成14个细分市场，其中在工厂自动化和控制、马达驱动、楼宇自动化以及智能电网自动化领域，是TI特别关注的领域。在所有的细分市场里，TI有一个共同关注的点就是模拟产品和EP产品。

工业4.0时代的挑战

工业4.0通常被认为是第四次工业革命的到来，起源于德国，同时在全世界范围内正在推行相关倡议。2015年5月，中国政府推出“中国制造2015”的十年计划。

从技术本质上讲，工业4.0是由机器、人以及产品组成的有生命网络，能够实现整个制造流程的实时优化。智能制造将为从工厂车间到制造、供应商和分销商的整个价值链带来更高的生产效率。

不同的倡议之间有所差异，但它们的共同目的都是在于将工业革命的进展与互联网革命中所凸显的计算、信息和通信系统的最新进展结合在一起。智能电子感测、控制和通信中的进展正在实现着全新的工厂自动化水平，效率更高、运营成本更低，并最终将更好的产品交付到客户手中。用于感测、控制和通信的集成电路提供了实现这次革命所需要的技术。

TI正在为提供工厂设备制造商和制造业系统集成商所需要的智能硬件、软件和支持进行不断地创新。

模拟与嵌入式处理技术在实现未来工厂和其它工业进步方面十分重要。在实现整个工业革命方面，TI的模拟和EP产品带给客户的第一是高可靠性；二是能源使用的效率被大幅度提升；三是高精度；四是更安全；五是连接技术。

电子元件：四大领域的保障军

电子元件和半导体在这些倡议所需要提供的效率、生产力和其它优势的进步方面发挥了重要作用。

TI专注于工业自动化，一是非常好的信号链产品，模拟下面的信号处理的信号链产品；二是嵌入式处理；三是电源管理。

工厂自动化领域中的常见设备包括，PLC、信号收集处理传输设备、互联网连接技术等。TI在中国拥有大批工厂自动化客户，帮助客户快速地开发产品。

电网自动化最关键的是可靠性和安全性，如何在现场准确地采集信息，并把可能出现的故障预测汇总汇报到控制中心，保证电网更安全地运行。TI在现场信息收集、监控、传输，包括到用户端的一些能量的分布，包括监控系统其实都做得非常好。

TI在楼宇自动化带来了很大创新，与中国领导者客户共同实现了全新的通信技术，大型的中央空调是有室内单元和室外单元构成的，且室内单元有非常多个。

帮助客户进行技术创新

TI产品种类众多，客户面对多达10万种的产品面临如何选择与设计的难题，TI帮助客户在众多产品中找到最合适的，让产品快速上市，提供整个方案的设计，即TI Designs。

到目前为止，TI Designs库中包括很多针对工业市场、汽车和其它应用领域的参考设计。当客户在信号采集和处理的时候会遇到不同的接口和总线，可以帮助适应不同的总线，如485、工业以太网、有线、无线通信协议的自由快速的转换，TI提供适应的不同方案。

模拟与嵌入式产品是工业系统的核心

在整个工业系统中，模拟与嵌入式产品几乎涉及每个环节，包括传感器产品、模拟和数字的转换产品、嵌入式处理产品等。下图是包括工业设备在内的大多数电子设备上常见的构造块。TI在所有这些构造块领域提供极具深度的集成电路(IC)产品组合。这些模拟和嵌入式处理器件已经针对终端设备尺寸、功率、以及性能要求进行了优化，并且处于支持工业市场趋势的创新型电子元件的核心位置。

电子设备常见构造块

突破性创新链引领工业发展趋势

>>高可靠性

在工业应用中，高可靠性是客户非常重要的目标。Scott Roller先生举例说到，在一个嘈杂和较脏环境的工厂内，当双手被占用时要实现一个开门的动作如何做到？这里就会用到接近感应技术，这种技术基于电容的原理，TI拥有全套的参考设计，能够在非常嘈杂、周围的电信号干扰很强的情况下，实现接近感应而不受环境的干扰和影响。

FDC2214系列产品样品

上图就是这款产品，在整个方案里，功耗非常低，同时引进了高效率的声压的芯片。整个参考设计的两个亮点，一是整个的方案只需一节AA电池即可工作数年；二是这款产品对材料完全不敏感，并且在模具上不需要开拓就能实现接近感应。最新一代的FDC2214系列产品将在今年12月份之前正式上市。

>>高精度

除高可靠性之外，高精度也是至关重要的。如何实现在高精度上非常细微的信号的检测和测试？TI全新的参考设计——TIPD188可以做到。它基于AC桥激励技术，以一颗32位的ADC的转换器（即模拟数据转换器）为核心，整个方案带有自诊断技术，能够在运作的技术中不断地自我检测工作状态是否存在异常。

>>连接更容易

工业领域面临的挑战是在不同的场合下能够准确地采集信息之后，通过非常可靠的通信连接技术传送到处理单元。TI可提供安全可靠的连接解决方案——TIDA-00524。

TIDA-00524样品

这是一款基于NFC的参考设计，它具备超低功耗，由一块CR-2032钮扣电池供电的情况下，数据记录的时间可长达5年。整个参考设计可实现不同的数字信号的采集，包括了系统内部和外部的温度、光线的强度、环境的适度等信息，这些信息通过基于一个核心的NFC技术嫁接在RF430CL331H上来实现。MSP430 FRAM MCU是一款具有统一的存储器，支持低功耗且快速写入、高耐久度、以及固有安全性的产品。

人物背景简介

Scott Roller 德州仪器系统工程及营销副总裁

Scott Roller目前领导TI系统工程及营销团队，通过将TI的模拟和嵌入式处理产品转换成为参考设计和系统的专业知识，从而帮助客户加快设计流程和上市时间。Scott领导其团队重点关注工业和汽车系统、电源设计服务领域以及相关多个市场业务。

在此之前，Roller曾主导TI微控制器(MCUs)业务部门的发展，包括MSP超低功率MCU和C2000™实时控制产品线。

Roller在1996年加入德州仪器，初期他作为嵌入式应用工程师，帮助建立了一个全新的、主打实时控制应用的MCU产品线。此后，他作为网络营销总监，将TI.com打造成为一个领先业界的网络门户，为用户提供个性化的设计支持。

Roller拥有瓦尔帕莱索大学电子工程学学士学位和普渡大学科学硕士学位，并从德克萨斯大学奥斯丁分校获得了工商管理硕士学位。