倍福基於 PC 的技術助力 Agnitron 打造模塊化設備-國際節能環保網-行業資訊

改進消費電子產品中高壓開關的設計和生產後，化合物半導體氧化镓（Ga2O3）有望帶來廣泛而令人激動的好處。然而，這種超寬帶隙化合物半導體的性能和用例必須首先得到如猶他大學電氣和計算機工程助理教授 Sriram Krishnamoorthy 博士等研究人員的證實。
在研究現有金屬有機物化學氣相澱積（MOCVD）設備時存在的限製可能導致無法滿足正確處理氧化镓的定製、價格或可靠性要求。在探索新係統的同時，Krishnamoorthy 發現了化合物半導體研發公司 Agnitron 的 Agilis 平台。
Agnitron 公司總裁兼 CEO Andrei Osinsky 於 2008 年在明尼蘇達州 Chanhassen 創立了公司，雖然很多 MOCVD 設備製造商已經開始重點關注 LED 等大行業趨勢，但 Agnitron 的成立是為了向需求尚未得到滿足的細分市場提供新的解決方案。彼時公司已經完成了對 β-氧化镓應用的研究，並開發了 Imperium MOVCD™ 軟件以及 Agnitemp™ 用於現場計量他們自己的係統。公司推出的 Agilis 兩用機隻需稍微調整就可以在幾天時間內將生長中的 β-氧化镓轉換為 III 族氮化物半導體材料，而目前市麵上其它 MOCVD 設備都無法提供此功能。基於 PC 的控製技術的模塊化和靈活性簡化了此款多功能平台的設計開發。

成本控製和可靠性是關鍵
  一套新的 MOCVD 係統售價基本都超過 100 萬美元。即使 Agilis 機可以兩用， Agnitron 客ke戶hu投tou入ru的de成cheng本ben還hai是shi不bu低di，而er他ta們men通tong常chang沒mei有you像xiang大da型xing半ban導dao體ti製zhi造zao商shang那na樣yang的de高gao額e預yu算suan。然ran而er，無wu論lun是shi在zai科ke研yan方fang麵mian，還hai是shi在zai生sheng產chan方fang麵mian，客ke戶hu的de要yao求qiu都dou在zai不bu斷duan提ti高gao以yi達da到dao高gao質zhi量liang標biao準zhun，並bing堅jian持chi自zi己ji的de生sheng長chang配pei方fang。Agnitron 公司自動化和控製技術主管 Ivan Yunchyk 解釋道：“womenchuzaiyigechengbenjingzhengfeichangjiliedeshichang。womenbixuyijinkenengzuididejiagetigongduogongnengjiejuefangan，meigezujiantongshibixujuyougaokekaoxinghekezhongfuxing。”
  Agnitron 公司高級首席工程師 Dmitri Volovik 博士補充道：“在(zai)這(zhe)個(ge)行(xing)業(ye)收(shou)到(dao)的(de)最(zui)好(hao)讚(zan)譽(yu)是(shi)客(ke)戶(hu)說(shuo)設(she)備(bei)和(he)以(yi)前(qian)一(yi)樣(yang)好(hao)用(yong)。客(ke)戶(hu)需(xu)要(yao)花(hua)費(fei)數(shu)年(nian)的(de)開(kai)發(fa)時(shi)間(jian)和(he)數(shu)百(bai)萬(wan)美(mei)元(yuan)來(lai)定(ding)義(yi)工(gong)藝(yi)流(liu)程(cheng)，因(yin)此(ci)他(ta)們(men)希(xi)望(wang)編(bian)程(cheng)好(hao)的(de)新(xin)係(xi)統(tong)能(neng)夠(gou)精(jing)確(que)維(wei)護(hu)半(ban)導(dao)體(ti)製(zhi)造(zao)工(gong)藝(yi)配(pei)方(fang)，不(bu)會(hui)出(chu)現(xian)意(yi)外(wai)停(ting)機(ji)情(qing)況(kuang)。”事實上，當時 Agnitron gongsiqianyijiagongyingshangtigongdezidonghuahekongzhixitongdekekaoxingchuxianlewenti，gongsizhengbinlinshiqukehudeweixianbianyuan，qiazaicishi，tamenzaizongbuweiyumingnisudazhousaweiqifujindebeifuzidonghuagongsizhaodaolequanxindejiejuefangan。
  可為不同用戶定製模塊化係統
  具備良好的模塊化功能的倍福控製產品可以為 Agilis 係統提供兩種不同的控製解決方案：倍福搭載四核 Intel® Xeon® 處理器的CX2042 嵌入式控製器和搭載四核 Intel® core™ i7 處理器的 CX2040 嵌入式控製器。

“我們提供標配版 CX2040 滿足客戶的研發需求。” Dmitri Volovik 說道：“但客戶對內存和處理速度的要求越來越高。我們的 Imperium 軟件和 SQL 數據庫必須在同一個硬件平台上運行，以便支持更複雜的操作和更大量數據的采集以及滿足 Agnitemp 的計量要求，而搭載 Xeon® 處理器和 1 TB SSD 固態硬盤的 CX2042 控製器是實現全天候生產的最佳選擇。”
很多翻修和改造項目可以使用價格更經濟實惠的 CX2040。如果現有的 PLC 還可以工作，公司隻需簡單地用倍福的 C5102 機架安裝式工業 PC 取代傳統 PC 即可。在這兩種情況下，倍福硬件和軟件的向後兼容性確保能夠可靠地維護半導體生長配方。
通過在嵌入式控製器上使用 TwinCAT 3 自動化軟件，Agnitron 工程師可以通過 Visual Studio 用 C# 語言編寫設備控製邏輯。由於嵌入式控製基於 Windows 操作係統，因此他們可以安裝 Imperium 控製軟件並在本地存儲數據。通過使用基於 PC 的控製係統而不是單獨的 PC 和 PLC，Agilis 機器在控製硬件上節省了大約 10000 美元。

具有實時聯網能力，同時減少空間
EtherCAT 的實時聯網能力可以為 Agilis 帶來更多好處。EtherCAT 高密度端子模塊 EL3318 連接 Agilis 和 8 個不同的熱電偶，這在使用 β-氧化镓和其它複雜半導體材料時至關重要。它們與其它 16 通道 I/O 端子模塊一起讓設備保持占地麵積小的優點。“控製櫃內部的空間變得越來越狹小，特別是一些較小的研發係統。”Dmitri Volovik 說道。“倍福的 EtherCAT I/O 和嵌入式控製器的緊湊性讓我們能夠在眾多的競爭對手中脫穎而出。”

EtherCAT 已經成為半導體行業占據領先地位的工業以太網，目前已經成為 SEMI 標準，而 DeviceNet 曾經是業界應用最為廣泛的標準。在現有設備中，EL6752 DeviceNet 主站/從站端子模塊用於連接 EtherCAT 網絡和 DeviceNet 現場設備。正如 Dmitri Volovik 所解釋的，EtherCAT 還簡化了開發工作：“有了 EtherCAT 工業以太網和 TwinCAT 開發環境，集成一個 DeviceNet 網絡隻需花費數小時時間。而如果使用前一家供應商提供的解決方案，這項工作則通常需要整整一周的時間。”
  研究人員 Sriram Krishnamoorthy 認為，Agilis 兩用機正在改變研究機構和半導體行業的遊戲規則：“目前市場上還沒有一個平台能夠提供這種服務。事實上，我還有一些懸而未決的提案，探索 III 族氮化物和氧化镓整合在超高壓設備中的應用，希望這個平台能夠成為我在許多其它機構進行的科研項目負擔得起的選擇。”
  關於德國倍福（BECKHOFF）
  德國倍福自動化有限公司的總部位於德國威爾市。公司在世界各地設有分支機構，加上全球的合作夥伴，目前公司業務已遍及70多個國家和地區。
  倍福始終以基於PC的自動化新技術作為公司的發展理念，所生產的工業PC、現場總線模塊、驅動產品和 TwinCAT自動化軟件構成了一套完整的、相互兼容的控製係統，可為各個工控領域提供開放式自動化係統和完整的解決方案。30多年來，倍福公司的元件和係統解決方案在世界各地得到了廣泛的應用。2001年3月德國倍福在北京設立中國區第一個代表處，2007年5月德國倍福在上海成立獨資公司，並將中國區總部遷至上海。此後公司業務進入了一個快速發展時期，目前已在北京、廣州、成都、武漢、南京等全國26個大中城市設立了辦事處。隨著倍福各種具有良好性價比的新產品、新技術不斷進入中國市場，其勇於打破傳統控製模式，傾力推廣PC控製技術的理念已被越來越多的中國用戶所接受。
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