與消費類電子產品(如智能手機和電視)不同,通用工業控制器采用通用規格設計并經常使用在較小的范圍內。對于不同的固件同一個控制器可以具有不同的功能。本文給大家介紹的是控制器工業設計使用模塊化的必要性。
從控制器工業設計到成本的角度來看,在單個PCB上設計通用控制器是有意義的。但是如果您考慮使用這些通用控制器的應用程序,節省成本的設計實際上可能會變成昂貴的支持和升級工作。由于通用控制器用于經受惡劣電氣環境的應用,因此最好使用具有多個PCB的模塊化設計。它們的需求隨著時間的推移而不斷變化,因此在一些應用程序中保持最小的停機時間至關重要。
精心設計的模塊化通用控制器允許用戶在不拆除重要設備的情況下移除關鍵設備。從外殼整個單元或在耗時的操作中移除所有連接的電纜。只需移除故障模塊并插入新模塊即可完成更換。
將通用控制器分成兩個或多個模塊將使維修或升級更加方便。但是如果您未能將組件正確地分離到適當的模塊上這將是一種浪費的努力,關于如何設計模塊化通用控制器沒有標準的做法,但是這里有迄今為止很好的原則。
強大且壽命長的無源元件依賴于I/O模塊。這包括電源管理電路,線對板連接器,通信IC以及光耦合器和繼電器。 MCU模塊包括更智能的組件,如MCU和內存芯片,以太網電路和藍牙或WiFi模塊。
根據設計工程師的經驗,發現組件如MCU與電壓調節器或繼電器相比,存儲芯片更容易出現故障。這就是隔離/無源組件有意義的原因。如果一個組件可能發生故障可以在易于拆卸的MCU模塊上找到它。
除了將組件分離到模塊中之外,您還需要確保模塊之間的互連并且正確放置板到 - 板連接器。由于MCU模塊依靠I/O模塊供電,因此需要在板間連接器上分配足夠的電壓和接地引腳。
控制器工業設計不僅僅是優先考慮短期制造成本,更是要確保真正有效,您需要考慮長期的品牌聲譽和易于支持。設計模塊化通用控制器將使您專注于優化設計和固件增強,支持團隊將能夠以最小的不適和停機時間更換故障模塊。
本文重點介紹了控制器工業設計使用模塊化的必要性,可以看到模塊化設計有著諸多優勢,不僅能夠大大節省成本,同時對于生產的效率提升也大有好處。所以在控制器工業設計使用模塊化是很有必要的。