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莱迪思全新推出Automate解决方案集合

Introducing the Lattice Automate Solution Stack
Posted 05/11/2021 by Mark Hoopes

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截至2027年,全球工业自动化市场规模预计将达到3260亿美元[1]。而机器人将在自动化浪潮中占据主导地位,包括固定作业机器人、移动作业机器人、自动机器人和协作机器人(即在同一空间或者人与机器密切相邻的空间内进行直接人机交互的机器人)。从2020年到2027年,全球机器人市场的复合年增长率预计将达到13.5%[2]。为满足这一自动化市场的需求,莱迪思全新推出的Automate™解决方案集合包括了嵌入式系统设计人员加速开发工业自动化应用所需的全部资源。

实际上值得注意的是,莱迪思Automate解决方案集合并不局限于传统的工厂应用,它还广泛适用于各种部署环境和任务,包括仓库自动化和智能建筑监测、管理和控制。

下一代新兴自动化系统的要求包括精确的马达控制、预测性维护、实时嵌入式网络互连、功能安全性和网络保护恢复等。此外,所有这些功能都需要低功耗、低延迟、高可靠性、接口灵活性以及稳定的性能和响应。为满足这些要求,莱迪思Automate包括了硬件平台、IP核、软件和工具以及参考设计和演示,以及定制设计服务。

The Lattice Automate Solution Stack
莱迪思Automate解决方案集合

与同类竞品相比,莱迪思Nexus™ FPGA的功耗最多降低75%,尺寸最多减小90%。此外它们还拥有瞬时启动特性、最快的MIPI D-PHY(2.5 Gbps)以及降低100倍的软件错误率(SER),为设计人员带来高稳定性和可用性。凭借其大规模并行处理能力,诸如莱迪思Certus™-NX系列的FPGA为精确的马达控制、预测性维护、实时网络互联和功能安全等自动化应用提供了理想的平台。同时,莱迪思MachXO3D™ FPGA也是通过硬件可信根(HRoT)实现网络保护恢复解决方案的理想选择。

工业场景下通常会部署很多电动马达。合适的控制系统能够显著提升这些马达的效率和运行生命周期,但是这样的控制系统往往要求对马达的电压和电流波形进行高速和精确的采样。FPGA则非常适合这项任务,它们能提供比微控制器更高的性能,同时功耗极低。高性能的优势就是FPGA可以处理的马达数量至少可以翻倍。莱迪思Automate解决方案集合就包括了一个多轴马达控制参考设计。

在维护马达之类的设备时,传统的方法有被动或主动维护。被动维护一般是机器持续运行直至出现故障,然后派遣人员诊断并解决问题。相比之下,主动维护本质上是在机器损坏之前进行修复,这固然值得称赞,但也很耗时且价格昂贵。相比之下,预测性维使用人工智能和机器学习来监视机器的运行情况,从而掌握机器动态趋势和异常状况,并在机器停止工作之前为维护团队提供 “警示”。有趣的是,仅通过监测马达的电压和电流值即可实现预测性维护,无需任何其他传感器(热、振动、音频传感器等)。莱迪思Automate解决方案集合包括了预测性维护参考设计。

根据NIST SP 800 193标准的定义,平台固件保护恢复(PFR)包括了保护、检测和恢复。MachXO3D FPGA通过充当系统的硬件可信根(HroT)完全可以满足网络保护恢复和PFR的要求。系统启动后,MachXO3D首先自我验证,确保只有经过身份验证的固件才能运行,然后它可以检查并验证系统中所有其他器件的相关固件。一旦系统启动并成功运行,MachXO3D将通过保护、检测并从恶意攻击中恢复这三个环节保持网络保护恢复能力。此外,该器件的可编程架构具有的大规模并行处理能力使其能够监视多个通信总线,同时保护、检测和恢复多个其他平台固件。除了基于EtherConnect IP核的实时网络互连参考设计外,莱迪思Automate解决方案集合还包括硬件安全参考设计。

除了支持易于使用的莱迪思Radiant®Diamond®设计工具,Automate还通过莱迪思Propel™设计环境支持RISC-V软核CPU的使用。该基于图形用户界面(GUI)的最新设计工具可以使用拖放的方式快速布置和配置基于RISC-V处理器的设计。最新版本的Propel设计工具支持Automate所包含的全新工业IP核(EtherConnect、CNN处理单元和PDM数据采集器)。

总之,莱迪思Automate解决方案集合包括了嵌入式系统设计人员加速开发工业自动化应用所需的全部资源。它包括模块化硬件平台、IP库、易于使用的设计软件、参考设计和演示示例、定制设计服务,支持马达控制、嵌入式实时网络互连和预测性维护等各类常见应用,同时还有助于开发网络保护恢复自动化解决方案。

[1] https://www.fortunebusinessinsights.com/enquiry/request-sample-pdf/industrial-automation-market-101589
[2] https://www.alliedmarketresearch.com/robotics-technology-market

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