使PLC的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)更高的效率和生產(chǎn)力
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增強(qiáng)生產(chǎn)力和效率——這些都是現(xiàn)在的所謂工業(yè)4.0或智能制造(SM)的焦點(diǎn)1。工廠被鼓勵“將工廠運(yùn)營效率提高10%(損耗/單位產(chǎn)品)”2，以較少的能源、水及其它自然資源產(chǎn)出更多產(chǎn)品。有人認(rèn)為，這是滿足全球不斷增長的需求的唯一途徑3。規(guī)劃工業(yè)4.0的目的是“連續(xù)提高整個價值鏈中的資源生產(chǎn)力和效率”4。為了使“產(chǎn)出最大化...重點(diǎn)就要提高資源生產(chǎn)力...和資源效率。”所以，許多文獻(xiàn)和報(bào)告一致贊成如下主題：21世紀(jì)的制造工廠必須優(yōu)化系統(tǒng)生產(chǎn)力和效率，以20世紀(jì)生產(chǎn)相同產(chǎn)品所需的相同或更低成本生產(chǎn)更大量的產(chǎn)品。
現(xiàn)代自動化工廠大都通過電子和信息技術(shù)來提高生產(chǎn)力，特別是可編程邏輯控制器(PLC)和分布式控制系統(tǒng)(DCS)，已成為現(xiàn)代工廠中無處不在的眾多神經(jīng)系統(tǒng)的中樞控制。我們將工廠中廣泛分布并受控于相同PLC和DCS的每個模塊、子系統(tǒng)或元件稱為“神經(jīng)系統(tǒng)”。您任何時候提高這些子系統(tǒng)的生產(chǎn)力和效率時，都將對整個工廠的運(yùn)營產(chǎn)生積極影響。
本文介紹如何使PLC的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)達(dá)到更高的效率和生產(chǎn)力，也討論了預(yù)期——滿足將來不斷增長的生產(chǎn)需要的系統(tǒng)的預(yù)期。本文介紹一款優(yōu)異的子系統(tǒng)參考設(shè)計(jì)Alameda，該參考設(shè)計(jì)利用高效率的反激式變換器的電源提供四路高效、極高精度模擬輸出。通過部署Alameda，自動化工廠將立即看到其PLC系統(tǒng)生產(chǎn)力的大飛躍，提前滿足將來SM工廠的效率要求。
四路模擬輸出，無常見噪聲
過去，PLC和DCS的模擬輸出參考系統(tǒng)專注于模擬性能；更高的效率和系統(tǒng)生產(chǎn)力往往被忽略。如果某個設(shè)計(jì)者試圖通過集成電源來提高系統(tǒng)效率，則仍然需要解決系統(tǒng)噪聲問題。
現(xiàn)在，有一種途徑既可實(shí)現(xiàn)四路高精度模擬輸出又可以解決噪聲問題：Alameda (MAXREFDES24#) 4通道模擬輸出子系統(tǒng)參考設(shè)計(jì)(圖1)。Alameda具有四路高精度(<±0.1%)的靈活模擬輸出、一個高效率電隔離電源，以及自動故障檢測和過熱保護(hù)。完備的硬件和固件設(shè)計(jì)文件以及實(shí)驗(yàn)室測量數(shù)據(jù)，能夠幫助快速設(shè)計(jì)原型及開發(fā)。
圖1. Alameda子系統(tǒng)設(shè)計(jì)方框圖
高度集成是這里的關(guān)鍵，集成提高了通用性、避免了噪聲問題，并且減少了器件數(shù)量。我們首先了解一下硬件(圖2)。
圖2. Alameda參考設(shè)計(jì)電路板(MAXREFDES24#)
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