工業控制
工業現場存在大量實時控制設備,這些設備需要實時快速的保存設備狀態、系統日志等關鍵數據。工控設備還需要應對高溫、震動等惡劣環境的考驗。此外,為了避免異常掉電造成的數據丟失問題,工控設備通常還需使用備用電池。
MRAM具有納秒級高速寫入、萬億次擦寫壽命和寬工作溫區等高性能及高可靠特性,非常適合工控場景需求,并且可以替代現有的備用電池方案。
可編程邏輯控制器 (PLC)
PLC是工業自動化系統的核心組成部分,被稱為工業“大腦”。PLC在工作過程中將實時產生過程和結果數據,需要存儲器具有快速讀寫及百億次擦寫壽命等特性,該存儲需求超出了常規非易失存儲器的能力。因而,PLC通常使用SRAM和電池的組合方案。但是,該方案存在系統復雜、硬件成本高、因電池維護不及時導致數據丟失的風險等不足。MRAM的擦寫壽命高達萬億次,可支持連續20年毫秒級間隔的擦寫操作。此外,具有納秒級高速寫入特性的MRAM可以在異常掉電瞬間完整地保存PLC產生的過程和結果數據,而無需備份電池。
PLC原理框圖
如下圖所示,數字輸入模塊的采樣頻率高達500Hz,20年累計寫入次數高達3千億次,遠超過傳統非易失閃存的擦寫壽命。此外,在異常掉電時,繼電器、伺服電機等設備產生的現場數據無法及時保存到傳統非易失閃存中。HIKSTOR MRAM專為需要極高數據可靠性的應用而設計,具有萬億次擦寫壽命和納秒級寫入速度,可確保PLC設備長期穩定運行。
自動化控制系統結構圖
智能儀表
工業現場廣泛分布著檢測溫度、濕度、壓力、流量等參數的傳感器。與傳感器相對應,工業場景中還配置了大量智能儀表,以便實時處理和記錄傳感器采集的數據,進而實時監控現場設備。其中,非易失存儲器是智能儀表的重要組成部分。
智能儀表原理框圖
如下圖所示,智能電表和集中器需要實時保存計量數據(總、各費率電能值、需量值)和負荷曲線數據(電能值、電壓值、電流值)。2020版智能電表技術規范要求電表的使用壽命不得小于16年。以1次/秒的數據保存頻率計算,16年內需要保存5億次計量數據和負荷曲線數據。HIKSTOR MRAM具有萬億次擦寫壽命和納秒級寫入速度,無需通過軟件來規避傳統非易失存儲器讀寫次數不夠的問題,非常適合智能電表和集中器的應用需求。
用電信息采集系統結構圖
