現(xiàn)代工業(yè)環(huán)境中微控制器關(guān)鍵應(yīng)用的幾個實例

隨著更多的處理和判決的實現(xiàn)脫離本地，以及客戶服務(wù)器中央控制模型變成一個類似“對等”的分布式模型，這就需要向更先進的混合信號SoC發(fā)展。像PLC和I/O模塊、溫度/工藝控制器、CNC機床這樣的設(shè)備類型，以及例如流量/高度測量、編碼器/解析器、測量儀/指示器/極限報警、電機保護以及斷路器等其它應(yīng)用，將成為進一步改進本地智能的主要應(yīng)用，這些將以單芯片的形式實現(xiàn)，這些單芯片中將集成多通道、混合信號A/D轉(zhuǎn)換以及專用的h/w處理和輔助的MCU系統(tǒng)管理。

利用PLC和I/O模塊、電機驅(qū)動控制器和多軸控制器的一個實例是典型的包裝應(yīng)用，這種應(yīng)用包括一個用于卷繞材料的退繞輥子、一個用于傳送需要包裝物品的進料裝置，以及一些封口位置和一個完成包裝后移走物品的傳送裝置。

當被包裝材料的注冊信息比較差、包裝材料的張力不一致以及封裝較差時，這種系統(tǒng)的開環(huán)控制通常導(dǎo)致低的吞吐量（效率）和較差的質(zhì)量。最終的結(jié)果就是因為額外的QA檢查、監(jiān)控以及產(chǎn)品損壞而增加了單位成本，且不說連續(xù)監(jiān)控所增加的額外人力成本。

相同系統(tǒng)的閉環(huán)作業(yè)將增加參數(shù)的監(jiān)控和反饋功能，例如輥子的扭矩、速度和輥子上剩余材料的數(shù)量（長度）、進料和出料傳送裝置的速度/張力、封口輥子的溫度和壓力、待包裝產(chǎn)品的注冊/定位以及任何一個關(guān)鍵單元的震動。上面例子中主電機驅(qū)動函數(shù)（速度、張力和位置）的控制可以看成是一個伺服系統(tǒng)，可以通過增加像溫度和振動這類的二次測量來實現(xiàn)。

在伺服系統(tǒng)中，通過位置、速度/角速度和電流環(huán)實現(xiàn)閉環(huán)操作。

位置環(huán)路通過輸出一個帶有由編碼器或解析器提供的旋轉(zhuǎn)角度反饋信息的速度/角速度命令，使電機的旋轉(zhuǎn)角度能達到所要求的位置。速度環(huán)路通過環(huán)路中的這一部分來控制由位置環(huán)路所設(shè)定的電機旋轉(zhuǎn)速度，環(huán)路由來自編碼器或解析器的反饋數(shù)據(jù)來關(guān)閉。速度環(huán)路輸出是電流環(huán)路的輸入，它為電機提供實現(xiàn)指定位置和速度的電流。電機電流值被反饋到電流環(huán)路，將命令和響應(yīng)值之間的差值盡可能地減小到零。Teridian公司獲得專*的單轉(zhuǎn)換器技術(shù)架構(gòu)和應(yīng)用在其用于測量單相或多相功率測量的能量測量器件71M651x系列中的技術(shù)非常適用于這些類應(yīng)用要求的高精度電流測量。

一種用作斷路器和繼電器保護的漏電跳閘器的新器件――71M6-03也非常適合上面談到的包裝應(yīng)用中的電機保護。利用Teridian公司的專*的單轉(zhuǎn)換器技術(shù)，71M6？03集成了22位的Δ-∑ADC、6主1次的電流傳感器輸入、數(shù)字溫度補償、精確的電壓基準、32位的可編程計算引擎、定時器、實時時鐘（RTC）、兩個UART和一個單周期執(zhí)行8位MCU。