№ 4 | апрель | 2016
ÒÅÌÀ ÍÎÌÅÐÀ:
ÆÃÓÒÎÂÎÅ ÏÐÎÈÇÂÎÄÑÒÂÎ TE Connectivity – Внимание к деталям, особенно для сложных условий эксплуатации.
Инновационные технологии и продукты: контакты, разъемы, датчики, реле, провода и термоусаживаемые трубки www.te.com
УНП 102316633
anton.dynovski@te.com
E-mail: smt@riftek.com Тел.: +375 17 281 36 57
ОПРАВДЫВАЯ ДОВЕРИЕ
Производство жгутов проводов для автотракторного электрооборудования
Поставка электронных компонентов, средств автоматизации, компонентов для светодиодного освещения 220012, г. Минск, ул. Сурганова, 5а, 1-й этаж Тел./факс: +375 17 366 76 01, +375 17 366 76 16 факс: +375 17 366 78 15 www.alfa-chip.com www.alfacomponent.com УНП 192525135
УНП 200041594
ТУП «Альфачип Лимитед»
Тел.: +375 (1642) 396 29. Тел./факс: +375 (1642) 256 46
íîâîñòè • îáçîð ðûíêà • âûñòàâêè • ìîíèòîðèíã • äëÿ ñïåöèàëèñòà
ОБЛАЧНЫЙ ИНТЕРФЕЙС
• Разработка и внедрение АСУ ТП • Сенсорные панели оператора и облачный интерфейс • Программируемые логические котроллеры • Источники питания для общепромышленного применения • Преобразователи интерфейсов • Промышленные компьютеры • Приводная техника • Приборы контроля качества и учета электроэнергии • Контроллеры с поддержкой протоколов МЭК 60870-5-101/104 • Устройства защиты от импульсных перенапряжений
- электронные компоненты - разработка электроники - производство - консультации smdmarket.by +375333564133 +375259982488
cMT Series – человеко-машинный интерфейс с облачной технологией
• Экономия: бесплатная среда разработки, нет надобности в статическом IP • Проводной и беспроводной доступ по локальной сети • Простота подключения, небольшой размер • Мобильность: доступ с персонального компьютера, планшета, сенсорного экрана • Удаленный доступ через Интернет из любой точки мира • Универсальность: поддержка контроллеров различных производителей
Подробнее про облачный интерфейс на с. ???
220086, Республика Беларусь, Минск, ул. Славинского, 1, помещение 6 Тел./факс: +375 (17) 385-66-60 Тел.: +375 (17) 290-46-90, 385-61-55 Сервис служба: +375 (17) 385-69-55 info.energia@tut.by www.ensbertech.by
www.xotpipe.by
ООО «ЭНСБЕРТЕХ» работает на белорусском рынке с 2010 года, является эксклюзивным авторизованным дистрибьютором на территории Республики Беларусь: • Источники бесперебойного питания VISION UPS SYSTEMS (Люксембург) • Дизель-генераторные станции AGREGATY PEX-POOL PLUS (Польша) • Инверторы, стабилизаторы напряжения группы компаний «Штиль» (Россия) ИБП
Инвертор «Штиль»
Медицинская консоль
УНП 391496254 УНП 101446545
УНП 191326901
ООО «ПЛК-Системы» | г. Минск, ул. П.Бровки, 19-438 | +375 (17) 284 11 23 www.plcsystems.by | info@plcsystems.by Электроника капсулы сна и восстановления сил, разработана для ООО «Энерджи поинт», Россия. www.energypod.ru
Разработка и производство электротехнического оборудования для медучреждений: • медицинские разделительные трансформаторы с системой контроля изоляции серии ТР однофазные и ТРТ трехфазные • шкафы безопасного питания ШБП • электрощиты для операционных помещений, физиотерапевтических кабинетов, больничных палат и т.д. • медицинские консоли «НикОль» • системы вызова медицинского персонала
ЭЩР-О-6
ЭЩР-Ф-3
Система вызова мед. персонала
Весь товар сертифицирован. Гарантия 2 года.
Дизель-генераторная станция
Наше предприятие располагает собственным сервисным центром и производит работы по техническому обслуживанию, диагностике и ремонту дизель-генераторных станций, источников бесперебойного питания и электротехнического оборудования для медучреждений.
Шкаф безопасного питания
Поставщик комплектующих для жгутов
тел./факс: +375 172 510 353; + 375 172 071 264; + 375 172 042 722; моб.: +375 296 559 005; e-mail: v.yatseiko@bek.by Amphenol – один из крупнейших мировых производителей соединительной продукции. Amphenol выпускает соединители и соединительные системы для следующих областей: телекоммуникация, аэрокосмическая и военная электроника, автомобильный и железнодорожный транспорт и др. В линейку продукции Amphenol входят цилиндрические разъемы, D-Sub разъемы, керамические, оптоволоконные, радиочастотные соединители, прямоугольные соединители, соединители с фильтрами, защищенные RJ разъемы для жестких условий эксплуатации, системы передачи данных для жестких условий применения. Основные сферы применения: авионика, радары, средства связи, боеприпасы, ракеты, двигатели, наземные транспортные средства и танки, авиастроение. Amphenol – это инновационные технологии, которые создают решения для самых требовательных клиентов и их приложений. Axon’ Cable – мировой лидер по производству разъемов и кабельных узлов. Компания специализируется на разработке и производстве проводов, кабелей, терминированных жгутов, разъемов и комплексных систем для передовых технологий в области авиационной, космической и оборонной промышленности. Прочные, надежные, оптимизированные и защищенные от ЭМИ, компактные и легкие – вот качества кабелей, кабельных сборок и разъемов, предлагаемых Axon’ Cable для военного применения. Защита от электромагнитных помех (EMI) также является ключевым вопросом для электронной военной техники. Не только кабели, но и соединения должны быть защищены от электромагнитных помех, так как системы связи и навигации играют важную роль при непосредственном использовании. Концерн TE Connectivity является ведущим технологическим лидером быстрорастущего рынка электронных компонентов: от автомобильной и аэрокосмической отрасли, широкополосной связи, бытовой энергетики до тяжелой промышленности. Основной продукцией TE Connectivity являются пассивные электронные компоненты, включая разъемы и системы подключения, реле, переключатели, сенсорные экраны, датчики и фильтры. Для аэрокосмической, оборонной промышленности компания TE поставляет широчайший спектр изделий, отличающихся высоким качеством и эффективностью, малыми габаритами и весом. Компания NICOMATIC основана в 1976 году. Сегодня компания является лидером на рынке металлических мембран для пленочных клавиатур, обладает уникальной технологией смешанных соединителей для военной, авиа- и космической промышленности, обладает широким спектром решений для межплатных соединений. Новый тип разъемов для соединения платы с гибким кабелем (card to flex) разработан на основе объединения технологий гибкого кабеля и разъемов серии CMM. Технология MICROFLEX™ экономически эффективнее многих других систем соединения, надежна и может быть использована в военной технике. Соединители для печатных плат включают в себя штыревые соединители с шагом 2-2,54 мм в один, два и три ряда, колодки для штыревых соединителей и DIP-корпусов, шунты и тестовые контакты. Группа компаний Schlemmer – это всемирно известный производитель и разработчик систем защиты кабелей и кабельных жгутов, применяемых в автомобильной и в других областях промышленности. Ассортимент продукции охватывает широкий спектр групп товаров, начиная от гофрированной трубы различных исполнений, гладких и защитных трубок, разветвителей, адаптеров, заглушек до индивидуальных решений по кабель-каналам. Кроме вышеперечисленного, компания Schlemmer выпускает хорошо известные разъемы, кабельные вводы в пластиковым и металлическом исполнении. Компания Raychem c момента основания в 1957 году является лидером в технологии радиационной химии и материаловедении, что отражается в имени компании – название образовано от RAY CHEMistry – «радиационная химия». С 1999 года и по настоящее время входит в состав концерна TE Connectivity. Технологии, применяемые в радиационной химии в сочетании со знаниями материалов, которыми обладали создатели компании, позволили разработать новую продукцию: провода для специального применения и термоусаживаемые компоненты. Позднее компания Raychem использовала эти базовые технологии для разработки другой продукции, в том числе инновационных устройств защиты цепей, которые автоматически восстанавливаются после устранения сбоев в цепи. В СНГ компания Raychem известна как поставщик материалов для изоляции кабелей и жгутов, используемых в экстремальных условиях эксплуатации: в авиационной и космической технике, судостроении, транспорте, энергетике, медицинской технике. Продукция компании имеет соответствующие сертификаты для применения в каждой из этих областей (сертификаты: UL, MIL, SAE, Defense, DNV, Lloyd’s Register и др.). Компания Deutsch имеет почти семидесятилетний опыт работы и зарекомендовала себя как высокотехнологичный производитель соединителей для жестких условий эксплуатации. В линейку поставки соединителей для специального применения входят цилиндрические и прямоугольные соединители в герметичном исполнении и с расширенным температурным диапазоном. Компания Deutsch в 2012 году вошла в корпорацию TE Connectivity. Объединение двух лидеров в производстве электрических соединителей, клемм, клеммных блоков и электромонтажного инструмента позволило значительно увеличить перечень предлагаемой продукции и ее качество. Essentra Components – торговая марка компании Moss Plastics Parts (Великобритания). Ассортимент включает более 25 тысяч наименований: - кабельная оснастка, различные промышленные комплектующие, фурнитура, фиксаторы и крепежные детали; -оснастка для проводов: кабельные стяжки, скобы, зажимы, хомуты для проводов, обмотки для жгутов, короба; - оснастка для прокладки волоконно-оптических систем: трубки для оптического волокна с ограничением радиуса изгиба, защитные приспособления, плоские распределительные коробки, защитные трубки, пылезащитные колпачки, заглушки и др. Molex Incorporated – мировой лидер в производстве электронных, электромеханических и волоконно-оптических компонентов. Несомненные преимущества Molex – качество, конкурентоспособная цена, огромная номенклатура (более 100 тысяч наименований), возможность изготовления заказных изделий. Компания предлагает решения для эксплуатации в тяжелых условиях систем управления, связи, компьютерных систем, систем наблюдения и контроля, управления пусковыми установками ракет, наземных транспортных средств, беспилотных средств, систем управления воздушными судами и навигации. Все изделия компактны, высокого качества и соответствуют стандартам MIL. Кроме того, компания дополнила портфолио технологиями от FCT Electronics Group и предлагает ориентированные на конкретного клиента решения в авиакосмической и оборонной промышленности. УНП 191306446
СОДЕРЖАНИЕ
ЭЛЕКТРОНИКА инфо
ЖУРНАЛ ИЗДАЕТСЯ ПРИ ИНФОРМАЦИОННОЙ ПОДДЕРЖКЕ ФАКУЛЬТЕТА РАДИОФИЗИКИ И КОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ БЕЛГОСУНИВЕРСИТЕТА. ЖУРНАЛ ВКЛЮЧЕН В СПИСОК НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИХ ИЗДАНИЙ ВАК РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ КОЛОНКА РЕДАКТОРА ПОЧТИ МАТРИЦА, ИЛИ ДАВАЙТЕ ПОСЧИТАЕМ...............................................................................2 International magazine of amateur and professional electronics
НОВОСТИ................................................................................................................................................3 МОНИТОРИНГ
№4 (130) апрель 2016
АНАЛИЗ РЫНКА КАБЕЛЬНОЙ ПРОДУКЦИИ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ Андрей Леликов.............................................................................................................................6
Зарегистрирован Министерством информации Республики Беларусь
ВИРТУАЛЬНАЯ РЕАЛЬНОСТЬ В ЖГУТОВОМ ПРОИЗВОДСТВЕ Павел Бокач...................................................................................................................................9
Регистрационный №71 от 19 августа 2014 года Главный редактор: Любарская Марина Александровна m.lybarskaia@afk-m.com Редактор технический: Бокач Павел Викторович p.bokach@afk-m.com Редакционная коллегия: Председатель: Чернявский Александр Федорович академик НАН Беларуси, д.т.н. Секретарь: Садов Василий Сергеевич, к.т.н. sadov@bsu.by Члены редакционной коллегии: Беляев Борис Илларионович, д.ф.-м.н. Борздов Владимир Михайлович, д.ф.-м.н. Голенков Владимир Васильевич, д.т.н. Гончаров Виктор Константинович, д.ф.-м.н. Есман Александр Константинович, д.ф.-м.н. Ильин Виктор Николаевич, д.т.н. Кугейко Михаил Михайлович, д.ф.-м.н. Кучинский Петр Васильевич, д.ф.-м.н. Мулярчик Степан Григорьевич, д.т.н. Петровский Александр Александрович, д.т.н. Попечиц Владимир Иванович, д.ф.-м.н. Рудницкий Антон Сергеевич, д.ф.-м.н. Отдел рекламы и раcпространения: Антоневич Светлана Геннадьевна тел./факс: +375 (17) 388-44-71 s.antonevich@electronica.by Учредитель: ЗАО «Финансово-аналитическое агентство «Эф энд Ка» 220015, Республика Беларусь, г. Минск, ул. Пономаренко, д. 35А, пом. 302, каб. 47, тел./факс: +375 (17) 388-44-71 © Перепечатка материалов, опубликованных в журнале «Электроника инфо», допускается с разрешения редакции За содержание рекламных материалов редакция ответственности не несет Подписной индекс в Республике Беларусь: 00822 (индивидуальная), 008222 (ведомственная) Цена свободная Подготовка, печать: Тираж 500 экз. Отпечатано: Унитарное предприятие «Типография ФПБ» г. Минск, пл. Свободы, д. 23, офис 90 Лицензия №02330/54 от 12.08.2013 г. Подписано в печать 25.04.2016 г. Заказ №
«ПОТОК» – РЕАЛЬНЫЙ ПУТЬ К МОДЕРНИЗАЦИИ ЖГУТОВЫХ ПРОИЗВОДСТВ .............................................................................................................10 МОНИТОРИНГ КАЧЕСТВА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЖГУТОВ Виктор Семенов, Михаил Лукашевич, Олег Дятлов.......................................................................16 ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ТЕСТИРОВАНИЕ ЖГУТОВ И КАБЕЛЕЙ С. Зайченко, С. Сидоров...............................................................................................................18 ОБЗОР РЫНКА ПОВЫШЕНИЕ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ТРУДА НА СОВРЕМЕННОМ ЖГУТОВОМ УЧАСТКЕ.................24 И ЖГУТ, И ПРЯНИК! Александр Белов..........................................................................................................................26 СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ МАРКИРОВКИ В КАБЕЛЬНОМ И ЖГУТОВОМ ПРОИЗВОДСТВЕ..................30 ОБЖИМ КОНТАКТОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТЕХНОЛОГИИ LITEALUM Хельге Шмидт, Фолькер Зайпель, Вальдемар Штаброт, Антон Дыновский, Киануш Линденберг......32 НЕ СОЖГУТ, НЕ ПЕРЕТРУТ Сергей Тихонов............................................................................................................................37 ДЛЯ СПЕЦИАЛИСТА ХРАНЕНИЕ ДАННЫХ: 9 ОСНОВНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ Павел Бокач.................................................................................................................................42 ДНК: САМЫЙ ПРОВЕРЕННЫЙ СПОСОБ ХРАНЕНИЯ ДАННЫХ! Павел Бокач.................................................................................................................................48 ЭЛТЕХ – ОДИН ИЗ ЛИДЕРОВ НА РЫНКЕ ЭЛЕКТРОННЫХ КОМПОНЕНТОВ.........................................51 МИНИКОМПЬЮТЕР LEMAKER GUITAR – ВЫСОКОПРОИЗВОДИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА..........................53 «АЛЬФАЧИП» ПРЕДСТАВЛЯЕТ......................................................................................................55 LoRa – ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНАЯ СВЯЗЬ ДЛЯ ИНТЕРНЕТА ВЕЩЕЙ Павел Бокач.................................................................................................................................56 НАУКА ВЛИЯНИЕ ДЕФЕКТНЫХ ИЗЛУЧАТЕЛЕЙ НА ДИАГРАММУ НАПРАВЛЕННОСТИ РАЗРЕЖЕННОЙ АНТЕННОЙ РЕШЕТКИ И.Ф.Шаляпин...............................................................................................................................58 ВЫСТАВКИ ВЫСТАВКИ ПО ТЕМЕ «ЭЛЕКТРОНИКА. КОМПОНЕНТЫ». МАЙ 2016..............................................62 ПРАЙС-ЛИСТ......................................................................................................................................64
СПИСОК РЕКЛАМОДАТЕЛЕЙ Автоматикацентр..................................64 Алнар...................................................64 Альфачип Лимитед.........................57,64 Альфалидер компонент.........................64 БелПлата..............................................47 БелСканти.........................................64 Виток..............................................17 ГорнТрейд............................................50 Завод Энергооборудование....................8 Комплексжгут...............................29 Минский часовой завод.........................15 Приборостроительная компания...........64 Промбрис.....................................41 СветЛед решения.................................64 ФЭК......................................................64 Чип электроникс..................................64
Обложки, цветные вставки Microchip............................................ V вст. SMDmarket..........................................II обл. Tyco Electronics Austria GmbH.............I обл. Альфачип Лимитед...................... I обл., III обл БЭК-эксперт...................................... II вст. ИЦТ «Горизонт».............................. VI вст. Кобринагромаш........................... I обл. ОмегаКомпонент.............................. IV обл. Рифтек-СМТ....................................... I обл. Техника и коммуникации.................. IV вст. ФЭК.................................................... I вст. Экспофорум................................... III вст. Элтикон........................................... IV вст. Энсбертех.............................. IIвст. №4-2016
1
КОЛОНКА РЕДАКТОРА
ЭЛЕКТРОНИКА инфо
ПОЧТИ МАТРИЦА, ИЛИ ДАВАЙТЕ ПОСЧИТАЕМ Эх, ну ведь любим мы подарки! Что не говорите, но невозможно встретить человека, который в преддверии сюрприза остался, так сказать, безучастным! Загадочное слово «Акция», которую организовал журнал, уже принесло отклик: появились новые подписчики, чьи рекламные блоки (бесплатные!) вы увидите прямо в этом номере. Напомню: вы подписываетесь на «Электроника инфо», присылаете подтверждающие платежные документы и становитесь владельцем площади журнала размером в четверть страницы. Подробности рекламной акции здесь: http://electronica.today/podpishis-nazhurnal-i-besplatno-razmesti-reklamu-akciya/. Посчитайте эффект. Нынче это актуально! Согласны? Теперь позвольте перейти к представлению вышедшего номера. Жгутовое производство – одна из наиболее востребованных тем издания. Ведь сложная комбинированная система проводов сопровождает любую сферу. Учитывая специфику нынешней экономики, не грех вспомнить классическое «Спасение утопающих – дело рук самих утопающих». Сегодняшний экстрим не только щекочет нервы, но и подстегивает к поискам рационального решения производственных вопросов. В попытке определить оптимальные варианты журнал попытался ответить на вопросы «Что?» и, главное, «Как?» можно предпринять в сфере жгутов. Изложив текущие данные («Анализ рынка кабельной продукции»), предлагаем материалы о новых технологиях (российский «Поток»). Акцентируем внимание на свойствах продукции («Мониторинг качества изготовления жгутов»), уровень которой производитель рекомендует поддерживать с помощью тестирования. Это логично приведет к «Повышению производительности труда на современном жгутовом участке», что планомерно снизит себестоимость продукции («И жгут, и пряник!»). Тогда наверняка «не соЖГУТ, не перетрут». Отдельно скажу о технологии LITEALUM. Одну из существенных функций производства жгутов – обжим контактов – предлагается выполнить с ее точной адаптацией к свойствам материала (см. с. 32). Собственно, используя рекомендуемые специалистами средства, которые представлены в номере, бизнес сумеет увереннее удерживать комфортное положение. Однако и об Акции не забудьте. Присылайте рекламный блок. Волшебный квадрат! – произвели, прорекламировали, продали, посчитали… Матрица! С уважением, главный редактор журнала «Электроника инфо» Марина Любарская m.lybarskaia@afk-m.com http://electronica.by Тел. (017) 388 44 71
2
№4-2016
ЭЛЕКТРОНИКА инфо
МИРОВОЙ РЕКОРД ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ ПО «СУПЕРКАНАЛУ»
Ученые из Великобритании установили новый мировой рекорд по скорости передачи информации. Теперь он составляет 1,125 терабит в секунду. Сначала представим, что значат эти цифры. Глава исследования, доктор Роберт Маэр, пишет в пресс-релизе: «Это почти в 50 000 раз больше 24 мегабит в секунду, то есть средней скорости широкополосной связи в Великобритании. Для примера, при той скорости передачи информации, которую мы достигли, все сезоны «Игры престолов» в HD-качестве можно скачать за одну секунду». Устройство использует пятнадцать разных каналов для отправления данных, каждый из которых содержит оптический сигнал разной длины волны. Каждый канал модулируется отдельно, а потом все они комбинируются в единый сигнал — то, что исследователи назвали «суперканалом». На другом конце приемник с невероятно широкой пропускной способностью завершает конструкцию. Использование приемников с высокой пропускной способностью позволяет получать весь суперканал разом, тем не менее, это одновременно варьирует уровни производительности каждого оптического подканала, поэтому приходится уделять пристальное внимание оптимизации как формата модуляции, так и скорости передачи кодовых потоков каждого оптического канала, чтобы максимизировать уровень передачи информации. Подобный подход позволил достичь самой большой скорости передачи информации с использованием одного приемника, когда-либо зарегистрированной в истории. Правда, есть одно «но»: в ходе экспериментов ученые напрямую соединяли передатчик с приемником. В следующий раз они будут устанавливать связь с помощью оптоволокна, из-за чего сигнал несколько исказится во время передачи. Так что до скачивания «Игры престолов» за одну секунду пройдет еще какое-то время. izobretatel.by
НОВОСТИ ПРОЦЕССОР «БАЙКАЛ» ПОТРЕБЛЯЕТ ВСЕГО 5 ВТ Этот маленький процессор потребляет всего 5 Вт и может работать даже без радиатора. В процессор встроены три контроллера Ethernet (два гигабитных и один 10-гигабитный), контроллер памяти DDR3-1600, поддерживающий до 8 ГБ, контроллер PCIe Gen.3, контроллер SATA 3.0 (6 Гбит), контроллер USB 2.0. Процессор построен на 2-ядерном MIPS 32 r5 P5600 (это первая в мире реализация процессора на этом ядре), работающем на частоте до 1,2 ГГц, встроенная кэш-память 1 Мбайт, технологический процесс 28 нм. По производительности Baikal-T1 сопоставим с процессорами Intel Atom и процессорами современных смартфонов. Он будет применяться преимущественно в телекоммуникационном оборудовании (роутерах, управляемых коммутаторах), но пригоден и для тонких клиентов. Компания «Т-Платформа» начинает производство моноблоков «Таволга Терминал TP-T22BT» на процессоре «Байкал Т1». Они будут использоваться для создания автоматизированных рабочих мест там, где предъявляются специальные требования безопасности. «Таволга» работает под управлением Linux и может оснащаться любыми совместимыми с ней прикладными программами – пакетом офисных приложений LibreOffice, браузером Firefox и многими другими.
«Таволга Терминал» также работает в терминальном режиме в качестве веб-клиента, обеспечивая удаленный доступ к любым приложениям через веб-браузер или с использованием протоколов удаленного рабочего стола, таких как RDP или VNC. «Байкал Электроникс» подписал меморандум о научнотехническом сотрудничестве с компанией Lenovo, которая уже продемонстрировала рабочий образец моноблока ThinkCentre Tiny-in-one 23, построенный на процессоре Baikal-T1. vremya4e.com №4-2016
3
НОВОСТИ У РОССИИ СКОРО БУДЕТ СВОЙ КОЛЛАЙДЕР В конце марта в Дубне прошла церемония закладки основного комплекса сверхпроводящего коллайдера NICA (Nuclotron-based Ion Collider fAcility). Коллайдер будет построен в Объединенном институте ядерных исследований. В новой установке разогнанные частицы будут «атаковать» крупную урановую мишень. Запуск первой очереди – детектора BM@N – состоится в 2017 году. Сам коллайдер и детектор MPD должны заработать в 2019 году, а на полную мощность проект выйдет в 2023 году, когда будет построен третий детектор – SPD. Установка будет создана на базе сверхпроводящего ускорителя Нуклотрон, цель ее работы – исследование перехода ядерной материи в новое состояние, в кварк-глюонную материю, при экстремальных условиях. В строительстве примут участие Германия, Болгария, Беларусь, Казахстан, Украина и другие государства – всего 30 стран.
Директор лаборатории физики высоких энергий Объединенного института ядерных исследований Владимир Кекелидзе объяснил, что кварк-глюонная материя существовала в первые мгновения после Большого взрыва. Как именно возникли «строительные кирпичики» (протоны и нейтроны) и родился наш мир, и будут пытаться выяснить ученые. Глюоны являются переносчиками сильного взаимодействия, скрепляющими кварки, из которых состоят ядра атомов. Когда есть условия большой плотности и очень высокой температуры, кварки и глюоны высвобождаются, переходя в состояние кварк-глюонной плазмы. Таким образом, NICA будет исследовать не момент Большого взрыва, а его последствия. Проект по созданию NICA вошел в топ-6 крупнейших научных исследований России класса «супернаука», который предполагает возможность осуществления прорыва в фундаментальной науке. Коллайдер будет получать данные о столкновениях частиц в 100–1000 раз быстрее, чем ускоритель RHIC в США. Они планируют проводить столкновения не только ионов, но и протонов и других элементарных частиц и легких ядер. Ученые надеются получить информацию не только о процессе зарождения Вселенной, но и о процессах, которые протекают в нейтронных звездах со сверхвысокой плотностью вещества. Коллайдер позволит ускорять и сталкивать тяжелые ядра, вплоть до золота, с рекордными параметрами в требуемом диапазоне энергий, обеспечит столкновения поляризованных ядер. Целью проекта «Комплекс сверхпроводящих колец на встречных пучках тяжелых ионов NICA» является создание ускорительно-экспериментальной базы мирового уровня для проведения фундаментальных исследований сверхплотного ядерного вещества, спиновой структуры адронов, а также для выполнения широкого спектра инновационных и прикладных работ. №4-2016 4 gazeta.ru
ЭЛЕКТРОНИКА инфо
МОЗГОВОЙ ИМПЛАНТАТ ПОЗВОЛИЛ ПАРАЛИЗОВАННОМУ ЧЕЛОВЕКУ УПРАВЛЯТЬ РУКОЙ Исследователи из Университета Кейс Вестерн Резерв при помощи мозгового имплантата смогли научить парализованного человека управлять рукой. Подробности проекта были представлены на встрече нейрофизиологов в Чикаго. Пациенту установили имплантаты в виде двух наборов кремниевых игл, подключенных к двигательной области коры головного мозга, а провода от имплантатов вывели на два разъема в черепе. Сначала для тренировки использовалась виртуальная рука, которой пациент тренировался управлять силой мысли. После того, как пациент научился хорошо контролировать виртуальную руку, к разъемам подключили 16 электродов для функциональной электростимуляции, внедренных в разные участки руки испытуемого. По словам очевидцев, с виртуальной рукой пациент управляется гораздо лучше, чем с реальной. Движения пациента все еще далеки от привычных плавных жестов здоровых людей и получаются грубыми и неточными. Одной из причин подобного расхождения виртуальной модели и реальности специалисты считают сильно ослабевшие от бездействия мышцы парализованного человека, личность которого не раскрывается. Как отмечают медики, это первый случай, когда подобная система функционирует без промежуточного компьютера, напрямую передавая импульсы из мозга к электродам в конечности. По словам исследователей, это еще один серьезный шаг на пути к реабилитации парализованных людей с помощью нейроинтерфейса и мозговых имплантатов.
Ранее исследователи из Калифорнийского университета сообщили, что при помощи нейроинтерфейса заново научили ходить человека, полностью парализованного ниже пояса. Также исследователи из Баттельского мемориального института при помощи нейроинтерфейса и электростимуляторов на предплечье научили испытуемого сжимать и разжимать руку при помощи силы мысли. strf.ru
ЭЛЕКТРОНИКА инфо
APPLE И MICROSOFT РАЗРАБАТЫВАЮТ СОБСТВЕННЫЕ ФОРМАТЫ SIM-КАРТЫ Софтверный гигант Microsoft готовит весьма интересный ответ компании Apple — не новый планшет или смартфон на базе Windows 10 (хотя они тоже на подходе), но зато SIM-карту собственного формата, которая позволит выходить в Интернет с Win-планшетов из любой страны мира без необходимости покупки новой SIM-карты от местного оператора связи. Официальные подробности о новинке, которая носит название Microsoft SIM, отсутствуют, однако в магазине Windows Store уже появилось приложение Cellular Data, в котором данный термин фигурирует чуть ли не в каждом меню. Microsoft SIM будет работать так же, как и Apple SIM, которая уже устанавливается в некоторые «Айпады». Особенность карты в том, что пользователю не нужно менять sim-карту при смене оператора. Достаточно открыть соответствующее меню и изменить тарифный план. Все делается за несколько кликов. К тому же, если весь мир перейдет на подобный стандарт, карточки можно будет зашивать прямо в смартфон и не делать под них отдельный слот. Чтобы все это заработало, Microsoft потребуется обзавестись партнерами среди операторов связи, но, по всей видимости, это уже сделано, так как приложение Cellular Data уже работает, хотя пока еще в тестовом режиме. Программа написана для ноутбуков под управлением ОС Windows 10, но в настоящий момент нет даты завершения периода ее тестирования и дня анонса сервиса Microsoft SIM.
НОВОСТИ РЫНКУ НОСИМОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ ПРЕДСКАЗАЛИ РОСТ НА 18 % В 2016 ГОДУ
В нынешнем году объем мирового рынка носимой электроники вырастет на 18,4 %. Такой же величиной будет характеризоваться доля сегмента «умных» часов, прогнозируют аналитики Gartner. По их оценкам, в 2015 году продано в общей сложности 232 млн носимых устройств, включая смарт-часы, фитнес-трекеры, шлемы виртуальной и дополненной реальности, Bluetooth-гарнитуры, «умную» одежду и других изделий. В 2016-м ожидаются продажи 274,6 млн таких гаджетов на сумму $28,7 млрд. Компьютеризированные наручные часы разойдутся в количестве 50,4 млн штук на сумму $11,5 млрд. Директор по исследованиям Gartner Анджела Макинтайр (Angela McIntyre) считает, что с 2015 по 2017 годы поставки смарт-часов подскочат на 48 % во многом благодаря популярности Apple Watch. Самой многочисленной категорией носимой электроники в классификации Gartner являются беспроводные гарнитуры, продажи которых в 2015 году достигли 116,3 млн штук, а в 2016-м прогнозируется рост до 128,5 млн. единиц. Кроме того, аналитики уверены в сохранении высокого спроса на фитнес-гаджеты, позволяющие следить за показателями здоровья и физической активности. В этом сегменте лишь спортивные часы не будут дешеветь в ближайшие годы. «Бегуны, велосипедисты и дайверы предпочтут спортивные часы «умным», поскольку их пользовательский интерфейс, возможности и надежность отвечают потребностям спортсменов. В связи с тем, что спортивные часы совершенствуются в части датчиков и анализа данных, они будут получать новые функции, что способствует поддержке розничной стоимости продуктов на том же уровне», – сказала аналитик. 3dnews.ru
Немного ранее с подобной инициативой пыталась выйти на рынок компания Apple. Она вела переговоры с мобильными операторами для внедрения своих e-sim-карт. Правда, операторы инициативу Apple не спешат принимать. Переговоры идут достаточно сложно, так как никто не хочет отдавать этот рынок и в руки Apple. Особенно с учетом того, что в мире сотни миллионов iPhone, а ежегодно продается до 200 млн новых трубок. applemix.ru №4-2016
5
МОНИТОРИНГ
ЭЛЕКТРОНИКА инфо
АНАЛИЗ РЫНКА КАБЕЛЬНОЙ ПРОДУКЦИИ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ Вездесущая электроника предполагает наличие вспомогательной продукции. Производство компонентов востребовано. Материал представляет результаты изучения специалистом нынешнего положения данной сферы экономики1. АНДРЕЙ ЛЕЛИКОВ, маркетолог Объем рынка товаров (работ, услуг) применительно к кабельной продукции Емкость рынка кабельной продукции исчислена по следующей формуле: Производство + Импорт – Экспорт. В стоимостном выражении в 2013 г. емкость рынка составила почти 334 млн долл. США, в натуральном выражении – более 56,5 тыс. тонн продукции. На долю производства при этом приходится около 323 млн долл. (60,3 тыс. тонн), импорт – более 258 млн долл. (39,2 тыс. тонн), экспорт – 247,5 млн долл. (почти 43 тыс. тонн).
Сегменты рынка, массовые виды кабельной продукции Весь рынок кабельной продукции имеет 5 крупных сегментов, по которым ведется учет производства, а также экспорта/импорта. – Провода обмоточные – Кабели коаксиальные – Кабели низковольтные (до 1кВ) – Кабели высоковольтные (свыше 1 кВ) – Кабели волоконно-оптические На диаграммах 1 и 2 приведена структура рынка в разрезе указанных сегментов в стоимостном и натуральном выражениях. Сегмент низковольтных кабелей имеет сложную структуру. Он представлен подсегментами, которые, в свою очередь, делятся на подподсегменты: Диаграмма 1 – Общая структура потребления, т
Производство кабельной продукции в Республике Беларусь. Производители В республике хорошо развито производство кабельной продукции. Некоторые сегменты отрасли являются экспортоориентированными, например, производство оптоволоконной кабельной продукции. На диаграммах 7 и 8 представлена структура производства кабельной продукции в Беларуси в разрезе 5 ключевых сегментов в натуральном и стоимостном измерениях. Диаграмма 2 – Общая структура потребления, тыс. долл
Кабели низковольтные до 1000 В 35 230 т 61 %
Кабели высоковольтные, более 1000 В 79 519 23 %
Кабели коаксиальные 669 т 1%
Кабели волоконнооптические 15 922 5%
Провода изолированные обмоточные 6 898 т 12 % Кабели волоконнооптические 1 383 т 2% Кабели высоковольтные, более 1000 В 13 761 т 24 % 1
Кабели низковольтные: – Кабели на напряжение до 80 В – Кабели телекоммуникационные – Кабели управления – Кабели на напряжение от 80 В до 1 кВ – С медной жилой – Огнестойкие – Неогнестойкие – С алюминиевой жилой – Огнестойкие – Неогнестойкие На диаграммах 3-6 представлена структура производства в разрезе указанных сегментов и подсегментов. Детальную структуру потребления представить не представляется возможным по причине отсутствия учета экспортно-импортных операций в разрезе материала токопроводящией жилы.
Информация касается состояния рынка в 2013-2014 годах.
6
№4-2016
Провода изолированные обмоточные 52 786 15 % Кабели коаксиальные 1 047 0% Кабели низковольтные до 1000 В 194 218 57 %
МОНИТОРИНГ
ЭЛЕКТРОНИКА инфо Диаграмма 3 – Структура производства кабелей низковольтных, тыс. долл
Кабели силовые, более 80 В, но до 1000 В 176 107 98 %
Кабели силовые, более 80 В, но до 1000 В 37 912 т 96 %
Телекоммуникационные кабели, до 80 В 1 659 1%
Телекоммуникационные кабели, до 80 В 948 т 2%
Кабели управления, до 80 В 2 369 1%
Диаграмма 5 – Структура производства кабелей силовых от 80 до 1000 В, тыс. долл Кабели силовые с алюминиевой жилой, не огнестойкие, более 80 В, но до 1000 В 4 227 2% Кабели силовые с алюминиевой жилой, огнестойкие, более 80 В, но до 1000 В 61 425 34 % Кабели силовые с медной жилой, не огнестойкие, более 80 В, но до 1000 В 6 763 4% Кабели силовые с медной жилой, огнестойкие, более 80 В, но до 1000 В 107 675 60 %
Диаграмма 7 – Производство кабельной продукции в Республике Беларусь, тыс. долл
Кабели управления, до 80 В 664 т 2%
Диаграмма 6 – Структура производства кабелей силовых от 80 до 1000 В, т Кабели силовые с алюминиевой жилой, не огнестойкие, более 80 В, но до 1000 В 1 691 4% Кабели силовые с алюминиевой жилой, огнестойкие, более 80 В, но до 1000 В 12 767 34 % Кабели силовые с медной жилой, не огнестойкие, более 80 В, но до 1000 В 2 706 7% Кабели силовые с медной жилой, огнестойкие, более 80 В, но до 1000 В 20 747 55 %
Диаграмма 8 – Производство кабельной продукции в Республике Беларусь, т
Кабели коаксиальные 1 996 0%
Кабели коаксиальные 827 1%
Провода изолированные обмоточные 54 809 17 %
Провода изолированные обмоточные 7 437 12 %
Кабели волоконнооптические 64 396 20 %
Кабели волоконнооптические 9 159 15 %
Кабели высоковольтные, более 1000 В 21 749 7% Кабели низковольтные, до 1000 В 180 135 56 %
Кабели высоковольтные, более 1000 В 3 371 6% Кабели низковольтные, до 1000 В 39 524 66 %
Автором предложен перечень основных производителей кабельной продукции в разрезе сегментов. Перечень производителей составлен Национальным статистическим комитетом Республики Беларусь (далее − Белстат) в порядке убывания значимости1. Конкретные цифры об объемах производства недоступны. Провода изолированные обмоточные – ОАО «Гомелькабель» – Филиал ЗАО «Атлант» Барановичский станкостроительнный завод» – ПРУП «Электротехнический завод им. В.И. Козлова» Данные приведены в общем формате, без разделения на производство видов кабельной продукции, жгутов и т.д.
1
Диаграмма 4 – Структура производства кабелей низковольтных, т
Кабели коаксиальные – ООО «ГОСНИП» – ОАО Щучинский завод «Автопровод» – ОАО «Беларускабель» Кабели низковольтные до 1 кв – ООО «ПО «Энергокомплект» – ОАО Щучинский завод «Автопровод» – СЗАО «Белтелекабель» – ОАО «Беларускабель» – ООО «ГОСНИП» – ОАО «Кобринагромаш» – СООО «Минский кабельный завод «Минсккабель» – Филиал «Завод «Энергооборудование» ОАО «Белсельэлектросетьстрой» №4-2016
7
МОНИТОРИНГ
ЭЛЕКТРОНИКА инфо
– УПУП «Контакт» ОО «Белорусское товарищество инвалидов по зрению» – ПУП «Промбрис» ОО «Белорусское общество глухих» – ИУПП «Эколь» – ЧУПП «Поиск-1» – ПУП «Энва» ОО «БелТИЗ» – ООО «Белроскабель» – ООО «Завод «Белроскабель» – ПЧУП «Светоприбор» ОО «БелТИЗ» – Государственное предприятие «Брестместпром» – ОДО «Реактопласт» – ООО «ТРИЭМ» – ООО «Масиспром» – ОАО «Островецкий завод «Радиодеталь» – ОДО «Орминс» – ООО «Телинг» – ООО «Телинг групп» Кабели высоковольтные свыше 1 кв – ООО «ПО «Энергокомплект» – Филиал «Завод «Энергооборудование» ОАО «Белсельэлектросетьстрой» – Государственное предприятие «Брестместпром» – ОАО Щучинский завод «Автопровод» – ПЧУП «Промбрис» ОО «Белорусское общество глухих» – ОАО «Беларускабель»
Кабели волоконно-оптические – ООО «Белкабельоптик» – ИООО «Союз-кабель» – СЗАО «Белтелекабель» – СООО «Минский кабельный завод «Минсккабель» – ООО «Телинг групп».
Выводы и рекомендации Рынок кабельной продукции значителен по размеру и демонстрирует рост (в частности, по сравнению с 2011 г. его емкость выросла). Кроме положительной динамики и общей значительной емкости этот рынок отличают сложная структура, множество сегментов и подсегментов, большое количество производителей и продавцов. Однако положительным фактором является широкая применимость кабельной продукции практически во всех отраслях экономики. Можно предполагать, что, имея опытную сбытовую структуру и клиентскую базу, возможно выйти на этот рынок и занять его определенную долю. Вместе с тем, целесообразно рассматривать проект на первом этапе исключительно как торговый, а не производственный. Это позволит более точно понять, какие сектора экономики, в каких видах кабельной продукции заинтересованы в наибольшей степени. marketblog.info
ОАО «Белсельэлектросетьстрой» филиал «Завод Энергооборудование»
246020, г. Гомель, ул. Барыкина, 168 Тел.:8 (0232) 41-02-80, 41-02-74, 41-99-45, 41-02-75 www.energo.gomel.by e-mail: eo.marketing@list.ru 8
№4-2016
УНП 401154759
Подстанционное оборудование напряжением 10 кВ • Подстанции комплектные трансформаторные проходные типа КТПП, одно- и двухтрансформаторные мощностью 400, 630, 2х400, 2х630 (кВА) как с воздушными, так и с кабельными вводами • Подстанции комплектные трансформаторные типа КТП мощностью от 25 до 250 кВА • Камеры с вакуумными выключателями для распределительных сетей серии КС и КВ на номинальные токи от 4 до 31,5 кА • Камеры КСО и шинные мосты серий 366 и 394 на номинальный ток 630 А • Устройство комплектное распределительное КУ–10 на номинальные токи от 12,5 до 31,5 кА Блочная комплектная трансформаторная подстанция в бетонной оболочке БКТПБ-10/0,4 У1 Оборудование для распределительных устройств напряжением 0,4 кВ • Панели для распределительных щитов серии ЩО-70-3 • Распределительное устройство типа РУНН • Устройства вводно-распределительные типов ВРУ-1, ВУ-1, РУ-1, ВУА-600 Коммутационная аппаратура • Разъединители и выключатели на напряжение 10кВ серий ВНПР, РВ, РВЗ, РЛН и РЛН-3 на номинальный ток 630 А • Выключатели-разъединители и разъединители на напряжение 0,4 кВ и номинальные токи от 100 до 2000 А Электротехническое оборудование • Силовые шкафы серии СПУ-62 и ящики типа ЯРВ с трехполюсными рубильниками и предохранителями • Щитки учета электроэнергии типа ЩЭ и ШРУ Шкафы управлением наружным освещением типа ШНО • Ящик и щитки различного назначения • Провода изолированные типа САСПсш (САПсш), АСИ для воздушных линий электропередачи 0,4-10 кВ • Кабельная продукция • Когти КРПО • Устройство заземления ВЛИ-0,38 кВ У3 ВЛИ
Предприятие осуществляет: • мерную резку провода, зачистку для последующего обжатия наконечников, зачистку со сдвигом изоляции, серединную зачистку. Сечение обрабатываемого провода от 0,08мм2 до 6мм2 (6-28 AWG). • обжатие наконечников на полуавтоматических прессах с применением специальной оснастки (аппликатора) для каждого вида наконечника позволяет достичь более высокого качества электрического контакта по сравнению с обжатием, выполненным ручным инструментом. • изготовление жгутов с использованием соединительных колодок и разъемов ведущих мировых производителей (Tyco/AMP, Molex, JST, JAE и др.). • сборку проводников в жгуты с применением гофротрубы Schlemmer (Германия), трубки ПВХ (РБ), термоусадочной трубки Raychem, AMP и др, ленты стяжной Richco. г. Минск, ул. Притыцкого, 62 Тел.: (017) 258-76-13 Факс: (017) 258-76-13 УНП 190669935
www.jml-pro.by
ЭЛЕКТРОНИКА инфо
МОНИТОРИНГ
ВИРТУАЛЬНАЯ РЕАЛЬНОСТЬ В ЖГУТОВОМ ПРОИЗВОДСТВЕ Появившиеся в последнее время разнообразные модели «умных» очков были адресованы в первую очередь поклонникам компьютерных игр, однако в качестве модного аксессуара не оправдали ожиданий. Но некоторые из этих изделий нашли применение и в реальности. Например, с их помощью можно решать сложные задачи на производстве. ПАВЕЛ БОКАЧ, технический обозреватель Известный производитель авиалайнеров Boeing уже более трех лет использует очки дополненной реальности Google Glass Explorer в своем цеху по производству кабельных жгутов на авиазаводе в Аризоне. Авиационные жгуты – весьма сложные и ответственные изделия, один чертеж способен свести с ума неподготовленного работника. Даже опытные сборщики жгутов нет-нет, да и допустят брак в работе. Теперь при сборке авиажгутов применяются очки дополненной реальности, создающие подсказки, помогающие правильно уложить провода, попасть в нужные отверстия и выполнить все операции в заданном порядке.
макет с указанием соответствующего отверстия для его размещения. Число ошибок сборки жгутов, ранее составлявшее более 6 %, теперь сведено практически к нулю. Да и продолжительность сборки жгута удалось заметно сократить, экономия времени достигает 30 %. Сейчас программисты Boeing решают задачу по увеличению количества приложений, чтобы распространить свой удачный опыт на сборку жгутов на всех филиалах компании по всему миру.
Рисунок 2 – Сборщику нужно лишь назвать код провода, и на экране очков (справа вверху) появляется макет с указанием соответствующего отверстия для его размещения
Рисунок 1 – В руках у рабочего комплект спецификаций для сборки всего одного несложного жгута
Менеджер компании Boeing по исследованиям производства и развитию Фред Элман рассказал, что раньше много времени уходило на то, чтобы во время работы постоянно сверяться с чертежами. В результате работники быстро уставали и допускали ошибки. С очками Google Glass удалось организовать процесс так, чтобы на лету показывать сотруднику, как правильно действовать в нужный момент. Необходимость в бумажных чертежах полностью отпала – теперь рабочий видит перед глазами всю схему, наложенную на рабочее пространство, а компьютер подсказывает, что и куда нужно соединять. Конечно, одних очков было недостаточно, по заказу компании программисты создали приложение, управляющее сборкой через дисплей очков. Сборщику нужно лишь назвать код провода, и на экране очков появляется
Не осталась в стороне и автомобильная промышленность. Тестирование нового способа сборки провели на заводе Daimler AG и других компаний. Оно показало, что, применяя технологии дополненной реальности, удается сократить потребность в бумажных руководствах, а количество производственных ошибок резко снизить. Оптимизировав таким образом весь производственный процесс, можно достичь серьезной экономии. В производстве своих электромобилей, в которых жгуты занимают немалое место, использует дополненную реальность и компания Tesla на заводе в Фримонте (Калифорния). Здесь применяются сразу две модели смарт-очков – от Google и Vuzix. Компания Google быстро разобралась в веяниях рынка и ориентирует новую модель «умных очков» сугубо на производственный рынок. Устройство Google Glass Enterprise Edition имеет повышенную защищенность от влаги и ударопрочность. По материалам boeing.ru №4-2016
9
МОНИТОРИНГ
ЭЛЕКТРОНИКА инфо
«ПОТОК» – РЕАЛЬНЫЙ ПУТЬ К МОДЕРНИЗАЦИИ ЖГУТОВЫХ ПРОИЗВОДСТВ Российский промышленный журнал «Умное производство» специализируется на проблематике модернизации реального сектора экономики, прежде всего ее высокотехнологичного сегмента. Издание представлено на многих международных и всероссийских форумах, конференциях и выставках. Журнал «Электроника инфо» с любезного разрешения «Умного производства» публикует материал, который знакомит белорусских бизнесменов с системой «Поток», представляющей удобную технологию производства жгутов. Компания ООО «Остек-ЭТК» разработала уникальную гибкую систему «Поток», позволяющую объединить оборудование по производству жгутов в слаженный комплекс. Немцы сильны в механике, американцы и индусы – в программировании (впрочем, их лидерство состоялось не без участия наших мигрантов), китайцы умеют великолепно копировать и ставить в серию. А что умеем мы, в какой сфере у нас есть естественное преимущество? О роли российской инженерной школы в мире долго беседовали главный редактор «Умпро» Геннадий Андреевич Климов и Андрей Анатольевич Голубьев, генеральный директор «Остек-ЭТК». И пришли к выводу, что российским инженерам нет равных в решении сложнейших технических задач, где требуется интеграция различных систем, машин и механизмов. Мы интеграторы, и это в ближайшем будущем откроет для нашей инженерной школы огромные перспективы, прежде всего, в сфере умного производства. Именно умное производство является венцом индустриализации. Мы можем стать здесь мировым лидером, диктующим моду всем. К примеру, компания «Остек-ЭТК» создала уникальное умное производство жгутов. Сложные изделия,
ракета или спутник, в большинстве случаев терпят аварию не из-за неисправностей главных узлов, а из-за неправильно распаянного разъема или проводка, который оборвался. В сложном изделии десятки разъемов и тысячи проводов – и всегда присутствует человеческий фактор. Людям свойственно ошибаться. В результате ошибки при сборке жгута проводов мы теряем ракету стоимостью в миллионы долларов. Теперь таких аварий будет намного меньше. Андрей Голубьев со своими коллегами создали автоматизированный умный комплекс «Поток». Благодаря этой разработке жгуты можно изготавливать в единичных экземплярах и совсем малыми сериями на автоматизированном оборудовании. В том числе и для специзделий. Это воистину революция в производстве сложной техники, на порядок повышающая ее надежность. В создании таких умных производств на данный момент нам нет равных. Создать качественные жгуты из проводов – непростая задача. «Поток» хорош еще и тем, что позволяет быстро обучать и интегрировать в процесс жгутового производства вновь принятых работников и тем самым снять для этой сферы остроту известной проблемы кадрового дефицита.
Первый вопрос от «Умпро» Андрею Голубьеву – о сути комплексного решения «Поток», его ключевых преимуществах. – В России жгутовым производством занимаются как частные фирмы, так и государственные компании. Последние на 90% являются спецпредприятиями оборонной, атомной, космической и других отраслей промышленности. Частники и спецпредприятия созАНДРЕЙ АНАТОЛЬЕВИЧ дают жгуты для разных ГОЛУБЬЕВ, генеральный рыночных ниш. Причем директор «Остек-ЭТК» большинство частных компаний – зарубежного происхождения, отечественный бизнес в этой сфере пока развивается
очень слабо. Мы участвовали в оснащении этих созданных иностранцами предприятий, и они, как правило, имеют самое современное оборудование. Всего в России действует пять таких крупных компаний, их совокупная мощность – порядка 10 заводов, и они производят 95% жгутов на все автомобили, выпускаемые в РФ. Что касается спецпредприятий, то там все гораздо сложнее и с технологиями, и с подходами к производству. – Мы сделали удобную технологию, подходящую в первую очередь, для спецпредприятий оборонной, атомной, космической и авиационной промышленности. Спецпредприятия кардинально отличаются от частных компаний. Если количество ежегодно производимых в России автомобилей исчисляется миллионами единиц, то такой потребности в танках, самолетах и ракетах нет. В оборонке своя специфика: обычно небольшой объем производства, но широчайший ассортимент, причем иной раз необходимо изготовить изделия к технике, которая
10
№4-2016
ЭЛЕКТРОНИКА инфо
МОНИТОРИНГ
уже не выпускается на заводах, но пока еще эксплуатируется в войсках. По большому счету «Поток» лучше раскрывает себя не в крупносерийном производстве с сотнями тысяч штук готовых изделий десяти наименований, а на производствах, где серии ничтожно малы, штучны, и при этом ассортимент, номенклатура огромны. Кроме того, на спецпредприятиях для производства жгутов практически всегда используются отечественные провода, которые были заложены в конструкторскую документацию много лет назад. Часто эти провода нестабильного качества (некалиброванная жила, разный диаметр изоляции и т. п.), но заменить их нельзя из-за особенностей госприемки и сложностей сертификации. – В чем состоит качественное отличие проводов отечественного и импортного производства?
– Импортные провода легче обрабатываются, проводящие сердечники калиброваны по всей длине провода. В отечественных проводах сердечники идут волной, где-то они тоньше, где-то толще. Почему их используют до сих пор? Часть конструкторской, технологической документации, ГОСТов, используемых государственными спецпредприятиями, особенно оборонными, создавалась еще в середине ХХ века. А чтобы обновить техническую документацию, получить новые сертификаты даже только для одной детали или узла, нужно потратить очень много времени и средств. Но качественное отличие материалов и устаревшие нормативы – лишь вершина айсберга. – А что – в глубинных слоях проблем? – Как правило, заводы ОПК оснащают современным импортным оборудованием, а вот материалы, используемые в производстве, часто морально устаревшие. Понятно, что мировые производители станочного оборудования не станут специально адаптировать свои серийные изделия под эти устаревшие материалы. Значит, требуется специальная оснастка. Например, чтобы обрезать провод, можно использовать как отечественное, так и импортное оборудование, но для зачистки проводов импортные станки не подойдут из-за той самой пресловутой «волнистости» сердечников отечественных проводов: при автоматической настройке очитки изоляции в 0,5 мм на такой машине где-то изоляция будет не дорезаться, а где-то будет повреждена жила провода. Использовать иностранное оборудование в таких случаях нельзя.
До сих пор на отечественных заводах используют старинный способ: с помощью прибора с вольфрамовой нитью, называемого попросту «обжигалкой», рабочие счищают изоляцию с провода. При этом температура нити в момент соприкосновения с изоляцией – 400 градусов по Цельсию. А температура, при которой медь меняет свои характеристики, прежде всего прочностные, составляет 90 градусов. И нет гарантии, что при зачистке такой «обжигалкой» нить не коснется медного сердечника. Обожженный сердечник будет проводить электрический сигнал, но при сильной вибрации, например, во время полета ракеты, он может надломиться, и тогда сигнал пропадет, а ракета может упасть. Как видите, это самый элементарный этап в жгутовом производстве и уже на этом этапе возникают трудности и реальные риски. Если брать в целом, то жгутовое производство на оборонных и других спецпредприятиях – архаичное. Вот как это в целом выглядит. На фанерных стендах с набитыми в определенной последовательности гвоздиками раскладываются провода – составные части будущих жгутов. Также маршрут провода дублируется маркером или распечатанной копией чертежа. На каждом этапе сборки жгутов необходимо пользоваться огромными каталогами технической документации, причем в бумажном виде. Сборщица (на этих производствах заняты в основном женщины), сверившись с каталогом, отматывает из бухты нужный провод, отмеряет линейкой, как 50 лет назад, причем делает определенный запас, отрезает и далее обжигает изоляцию с одного конца. Затем каждый провод раскладывается между гвоздиками и по месту обрезается и обрабатывается второй конец, вероятность перепутать провод весьма велика. №4-2016
11
МОНИТОРИНГ На конце каждого жгута есть разъем с контактами под каждый провод. Далее провода впаиваются в эти разъемы. Но как понять, какой провод куда впаивать? Для этого на каждом конце провода висит бирка, которая либо привязана ниткой, либо представляет собой надетый на провод «кембрик». Маркировка при этом осуществляется чернилами, вручную, специальным пером. И далее конструкция переносится к пайщику в другой цех. Если жгут очень тяжелый и длинный, то его часто перемещают волоком, забывая о производственных требованиях. Пайщик также залезает в кипы документов и начинает сверять: какой провод куда припаять. Распаяв провода, жгут тестируют, а разъемы заливают герметиком или эпоксидной смолой. Далее жгут отправляют на этап тестирования, как правило, тестер находится в другом цехе, и жгут снова волокут. Принесли, проверили тестером, на первый взгляд все распаяно правильно, но где гарантия, что качество пайки хорошее? Гарантия, как говорят на заводе, – это 50-летний опыт пайщика. Вы не поверите, но на этом словосочетании держится вся космическая отрасль. Если же тестер находит ошибку, то жгут разбирают в обратной последовательности, но и это сделать проблематично, ведь разъемы уже залили эпоксидной смолой или герметиком, термоусадочные трубки усадили, а сам жгут стянули самовулканизирующейся лентой. К тому же качество заливки разъемов герметиком часто не контролируется и проверяется «на глаз». После посещения более сорока крупных жгутовых производств для спецтехники у нас родилась идея «Потока». – И каким образом «Поток» может обойти перечисленные проблемы?
– Мы придумали технологию, при которой можно использовать зарубежное оборудование и при этом соблюсти ГОСТы. Например, при зачистке провода можно использовать не вольфрамовый обжигатель, а специальный лазер, который испаряет изоляцию, при этом длина волны лазера такова, что она отражается от поверхности медного сердечника и не нагревает ее. Другой вопрос – как этот лазер интегрировать в авто12
№4-2016
ЭЛЕКТРОНИКА инфо матическую линию, которая сама и режет провод, не использовать же его также вручную. Мы обращались во многие компании и нам пояснили, что синхронизация режущего и лазерного зачистного оборудования в единую автоматическую линию невозможна, что такого оборудования нет. Но после целого ряда переговоров в партнерстве с одной компанией удалось спроектировать это оборудование, и в результате получился РКОП – Роботизированный Комплекс Обработки Проводов, позволяющий резать и зачищать без повреждения жилы с помощью встроенного модуля лазерной очистки. – Расскажите, пожалуйста, подробнее о каждом шаге системы «Поток». – Сначала проектируем электрическую схему жгута. Это можно сделать, используя специальные программы, вроде Creo Schematics или EPLAN. Далее по электронному проекту создается 3D-модель, упрощается до двухмерного представления и поступает на сборочный стол. Но как перенести старые чертежи и проекты с бумажных носителей в эти программы? Приходится использовать дополнительные программы по оцифровке, нам удалось упростить этот шаг и синхронизировать две программы так, что теперь можно и проектировать новые жгуты, и переносить старые модели с бумажных носителей. Кроме оцифровки старых проектов в базу данных заносится дополнительная информация о типах проводов в этом жгуте, о длине, о зачистке, о том, как должен быть уложен каждый провод в жгуте, как должен быть распаян.
Далее в дело вступает роботизированный комплекс обработки проводов (РКОП). На многих современных жгутовых производствах работник должен подойти к станку или компьютеру и запрограммировать его на производство конкретного жгута: как обработать тот или иной провод, но и тут можно ошибиться. Поэтому мы придумали надстройку, программное обеспечение – Интеллектуальную Систему Управления Технологическими Процессами (ИСУТП). Это полностью наш софт. В эту систему поступает информация со всех этапов жгутового производства, со всех устройств. ИСУТП автоматически определяет, какой элемент системы должен в данный момент работать и как обрабатывать тот или иной провод. Фактически ИСУТП – это мозг «Потока»: система дает команды различным единицам оборудования вы-
ЭЛЕКТРОНИКА инфо полнять определенные операции: резать провода, зачищать их, флюсовать или лудить и т. д. Причем время каждой операции можно определять до долей секунды, а точность – до микрона. Автоматизация производства гарантирует повторяемость обработки каждого конкретного провода внутри серии жгутов независимо от самочувствия монтажника, качества материала. В «Потоке» все параметры можно выставлять, это автоматическая система управления, работнику же отводится обслуживающая роль. ИСУТП формирует конкретное техзадание для конкретного жгута и далее автоматически «спускает» в виде конкретных последовательных команд всей системе, каждому отдельному элементу. После резки и лазерной зачистки РКОП выбрасывает кучу проводов и вроде непонятно, что делать дальше; как каждый провод разложить, куда впаять конкретный конец провода. Но мы придумали полуавтоматическую модель идентификации (в проекте есть и автоматическая система). Каждый провод с обоих концов маркируется двусторонней биркой. С одной стороны – QR-код, с другой – текстовая информация, как было раньше на «чернильных» бирках. Последнее сделано для работниц предпенсионного возраста. В итоге получается, что каждый провод имеет свой индивидуальный код. Промаркировав провода, нужно соблюсти очередность укладки их в жгут, зависящую от толщины провода и относительного положения контакта в разъеме.
Нарезанные, зачищенные и промаркированные провода складывают в специальное хранилище – в Интеллектуальную Систему Хранения жгутовых заготовок (ИСХ). По сути, это матрица, оптимизирующая процесс производства: стоит оператор со множеством проводов, он совершенно произвольно раскладывает каждый промаркированный провод в ячейки интеллектуальной матрицы-хранилища. У ИСХ есть сканер, и, перед тем как положить провод в ячейку, оператор подносит его к сканеру. Для удобства предварительно маркированные провода скручиваются в бухты (сворачиваются в кольца) на специальном станке. После того как все провода разложены, ячейки закрываются электромагнитными замками. Система ИСУТП поняла, какой провод лежит в каждой ячейке ИСХ. Последовательность абсолютно не важна, человеку не нужно думать, все рассчитывает система. Наша концепция – все действия в одной системе. Кроме интеграции различного оборудования в единый комплекс и удобной маркировки проводов мы сделали
МОНИТОРИНГ процесс раскладки и распайки еще проще благодаря Интерактивному Сборочному Плазу (ИСП). По большому счету это большой умный планшет, который имеет сканер и также интегрирован в ИСУТП и постоянно взаимодействует с системой. Если сборщик где-то ошибся, компьютер свяжется с плазом и даст сигнал остановки, не позволив оператору собирать жгут дальше. Сверху на монитор ИСП устанавливается защитный экран из ударопрочного стекла. Из такого материала делают, например, прозрачные полы в торговых центрах или смотровых площадках. Вместо допотопных гвоздиков, по сей день применяемых на ряде спецпредприятий, используются специальные держатели с щадящим покрытием, устанавливаемые на присосках. Плаз удобен в том числе своей компактностью: вместо сотен фанерных стендов с гвоздиками – один экран. Причем плаз может быть любого размера. К примеру, шестиметровый ИСП состоит из трех мониторов длиной в два метра. Весит эта конструкция около 500 кг, но легко транспортируется на колесиках одним человеком. Итак, сборщик выбирает на компьютере тип жгута для сборки, либо тип устанавливается автоматически из готового задания. И тут же на большом экране ИСП отображается структура жгута, с контурами, куда следует установить держатели на присосках, причем держатели для проводов разные, в зависимости от толщины жгута.
Из ИСХ открывается ящик именно с нужным проводом, согласно последовательности сборки жгута. Мерить ничего не нужно, все уже отрезано и промаркировано. Сборщик просто берет провод, сканирует его, и ИСП подсвечивает путь укладки провода по маршруту, в том числе отображается место начала укладки, чтобы не уложить провод «вверх ногами». Осталось только положить провод, закрепить в разъем и, если нужно – припаять или вставить в разъем. Если распаивать провода нужно сразу, то на ИСП на присосках устанавливается держатель типа «третья рука» с ответной частью. К каждому разъему в ответной части подсоединен тестер, который в режиме реального времени проверяет правильность распайки проводов. Если текущий провод распаян правильно, то система хранения открывает отсек со следующим по порядку проводом. Если сборщик №4-2016
13
МОНИТОРИНГ ошибся, контроллер укажет ошибку, а процесс сборки остановится, пока работник ошибку не устранит. Даже если сборщик или пайщик повредили первый провод при распайке второго, система среагирует на это. «Поток» – надежная система, каждый этап сборки жгута неоднократно проверяется ИСУТП. После того как сборщик или пайщик все правильно разложил и распаял, компьютер еще раз проверяет весь жгут на правильность раскладки и распайки, но не на электрические параметры, потому что на ИСП нельзя пускать силовые токи в целях безопасности работников и оборудования. После того как жгут собрали, распаяли, залили колодки, он тестируется на силовые токи. На ныне действующих спецпредприятиях для каждого жгута используется свой силовой тестер, но с учетом того, что видов таких жгутов может быть несколько сотен, сборщик тратит больше времени на поиск нужного тестера, чем на само тестирование. Наш тестер универсальный и имеет выходы для всех видов соединителей и колодок. Разъемы располагаются в виде сот, потому мы назвали его «Улей». В «Улье» есть все ответные части разъемов, производимых на конкретном предприятии. – И как понять, в какой разъем вставлять жгут, ведь ответных разъемов в «Улье» сотни?
– Каждый ответный разъем в «Улье» имеет светодиодную подсветку. Сборщик подносит жгут, сканирует его, и на нужном гнезде загорается подсветка. После этого в течение 5-10 секунд жгут тестируется на все технические параметры. В итоге выдается финальный паспорт на готовое изделие. Благодаря системе «Поток» решается главная проблема – сводится к минимуму влияние человеческого фактора на качество изделия. Ведь ошибка одной сборщицы может привести к крушению ракеты стоимостью в десятки миллионов, не говоря уже об остальных последствиях. С использованием «Потока» итоговое качество продукта улучшается в разы. Многие решения в «Потоке» – наши ноу-хау. Со всеми зарубежными поставщиками оборудования мы договаривались, вскрывали блоки управления и изменяли их под наши спецпроизводства, а также писали адаптированные программы управления оборудованием. Ведь сами по себе станки – это просто куча дорогого железа, и если не снабдить ее 14
№4-2016
ЭЛЕКТРОНИКА инфо правильным программным обеспечением, она ничего не произведет. – Требует ли «Поток» дополнительного обучения персонала? Насколько сложно его освоить? – Сегодня государство выделяет значительные средства на различные программы развития промышленности, но вот про кадры забывает. Системной политики по подготовке производственных кадров нет. Купишь ты горы дорогостоящего оборудования, а кто на нем сможет работать? Все инжиниринговые компании дают краткий курс управления тем или иным станком, но если ты не знаешь технологии производства, если не знаешь сути – с первого дня гарантированы трудности. Технологическую базу нужно закладывать в учебных заведениях. Комплексное решение «Поток» решает и эту проблему. Системе не требуются специалисты, владеющие технологией. Технология создания жгутов изначально заложена в ПО и компьютере. По сути, сборщики превратились в обслуживающий персонал компьютеров и автоматических станков. На долю человека остается только пайка проводов. Идеальной автоматической системы распайки проводов пока нет, а имеющиеся не могут дать необходимое качество, да и цена слишком велика. Рабочий персонал наш «Поток» не очень любит, поскольку нет возможности расслабляться и устраивать частые перекуры. Сборщик, подходя к ИСП, сканирует свой бэйдж и таким образом привязывает себя к конкретному изделию или операции. На каждый жгут есть нормо-часы сборки. В конце месяца, квартала, года можно увидеть, кто, когда и какие жгуты собирал, какие ошибки допустил тот или иной работник, во все ли нормативы уложился, где возникают проблемы. Если у него проблемы с пайкой, то необходимо либо обучать его этой операции, либо увольнять. Есть жгуты с нормативами сборки в 960 нормочасов. Полгода – на один жгут! Представьте только, что происходит, когда сборщики и пайщики где-то ошибаются! Мы подсчитали, что с помощью «Потока» можно делать все операции в десять раз быстрее, чем с использованием текущих технологий, основанных на ручных операциях и фанерных плазах. Промежуточные характеристики, отображаемые на компьютере, показывают с точностью вплоть до секунды, когда создан конкретный жгут и кем, это особенно важно при переходе на другую технологическую операцию – сборку готового оборудования или ракеты. При таком подходе сразу станет ясно, где возникло повреждение жгута: при производстве, транспортировке или сборке. – Какая операционная система используется в «Потоке»? Как ПО «Потока» сочетается с другим ПО на производстве? – Все работает на Windows. При этом сверху на операционную систему устанавливаются программы под каждый элемент «Потока». Программы созданы специалистами Остека. Языки, на которых написаны
МОНИТОРИНГ
ЭЛЕКТРОНИКА инфо
по десять лет. Мы же хотим вложить деньги и сразу с наскока получить качественный результат. – Как вы думаете, в чем может быть ниша у отечественного инжиниринга? – Российский инжиниринг силен умением брать существующее за базу, а затем дорабатывать это и совершенствовать. Доработка, компоновка и интеграция – наш конек. Российские инженеры способны соединить несоединимые на первый взгляд вещи. «Поток» – реальное тому подтверждение: мы взяли оборудование и идею и сумели синтезировать их в единое целое, при этом каждая часть этого целого раскрылась по-новому. Мы сумели расширить потенциал действующей технологии. Одна американская компания с 100-летней историей даже позаимствовала у нас некоторые наработки, в частности, лазерную зачистку жилы провода, в части ее интеграции в автоматическую линию. – Значит, ваша идея будет продаваться под другой маркой? А как же патентование и брендирование отечественных разработок? – Мы запатентовали многие наработки, скоро будет готов патент и для всего «Потока», но он будет действовать только в рамках нашей страны. Невозможно создать и запатентовать изобретение на весь мир.
Павел КИРИЛЛОВ
УНП 100230391
программы, позволяют интегрировать «Поток» в компьютерную систему на любом предприятии. И не важно, пользуются ли заказчики современным САПР или старыми программными продуктами – «Поток» универсален. Более того, многим заказчикам мы предлагаем помимо «Потока» установить и САПР. К «Потоку» автоматически подключается складская программа и таким образом можно совместить логистику с производством на одной платформе и тратить ресурсы более экономно. – Если абстрагироваться от военной тематики, «Поток» – это автоматизация мелкосерийного производства с огромной номенклатурой. Ведь наверняка у европейцев и американцев есть подобные сложности при производстве. Как реагируют на «Поток» зарубежные компании? – Мы показывали нашу разработку на одной из зарубежных выставок. Иностранцы заинтересовались, и сейчас мы планируем перевести презентацию «Потока» на английский язык и выйти на мировой рынок. – Есть ли аналоги у «Потока»? – Одна французская фирма создала что-то вроде ИСП, но их продукт не тестирует заготовку в режиме реального времени, не показывает пины разъемов для распайки и т. д., а просто демонстрирует трассу жгута. – Какие комплектующие для «Потока» производятся в России? – Кроме ПО для отдельных элементов «Потока», в России разрабатывается и производится специализированная оснастка и часть корпусных узлов. Электронные комплектующие, к сожалению, на 100% импорт, в России аналогичного оборудования нет. – Нужно ли нам в принципе стремиться охватить все: и электронику, и производство оборудования, и инжиниринг? Или целесообразнее сфокусироваться на чем-то конкретном? – Я много раз задавал себе этот вопрос. Возьмите Швейцарию или Норвегию – развитые страны, несмотря на то, что у них нет, к примеру, своего автопрома – они могут прекрасно ездить на немецких автомобилях. У них нет и своей электроники, они используют японские и китайские продукты. Думаю, в ближайшем будущем России необходимо сосредоточиться на тех сегментах, в которых мы по-настоящему сильны, например, адаптировать военные технологии в гражданскую отрасль. В оборонке очень много полезных технологий, которые вполне можно рассекретить. Например, концерн BMW проектирует сейчас антенны безопасности. Так вот, эти технологии используются у нас в оборонке с прошлого века. Нужно просто приложить усилия и трансформировать их на массовый рынок. Как бы мы ни упирались сегодня в проблему возрождения отечественного станкопрома, догнать зарубежных производителей станков не удастся. У нас нет базы, ее уничтожили в 1990-е годы, а в Германии, Японии, США, прежде чем что-то произвести, проводят фундаментальные исследования. На усовершенствование одной маленькой детали тратится
№4-2016
15
МОНИТОРИНГ
ЭЛЕКТРОНИКА инфо
МОНИТОРИНГ КАЧЕСТВА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЖГУТОВ Унитарное предприятие «Виток» общественного объединения «Белорусское общество глухих», являясь крупнейшим в Республике Беларусь производителем жгутовой продукции для бытовой и автотракторной техники, постоянно уделяет внимание свойствам выпускаемой продукции. Материал посвящен процессу мониторинга ее качества, а также практике использования лаборатории анализа шлифованного среза опрессовки наконечников SQS 02/07 SCHÄFER и автоматической разрывной машины для проверки усилия отрыва наконечников от проводов SMST 2000 MECALL. ВИКТОР СЕМЕНОВ, директор Унитарного предприятия «Виток»; МИХАИЛ ЛУКАШЕВИЧ, главный инженер Унитарного предприятия «Виток»; ОЛЕГ ДЯТЛОВ, начальник технического отдела Унитарного предприятия «Виток» Гарантия качества Высокое качество продукции предприятия в 2015 году подтверждено сертификатом соответствия требованиям международного стандарта ISО 9001-2009. Жгутовое производство, как и любое другое, является своего рода алгоритмом. И он состоит не только из закупки комплектующих, нарезки, зачистки провода на отрезки с заданными характеристиками, опрессовки провода и сборки готового жгута, но и из множества иных подпроцессов, каждый из которых в той или иной степени влияет на качество выпускаемых изделий. Мониторинг качества выпускаемой продукции на предприятии осуществляется на всех этапах производственного процесса и регулируется необходимым количеством действующих локальных нормативных актов предприятия. Благодаря наличию системы стандартов, а также одним из узловых технических составляющих обеспечения качества является использование при производ-
Рисунок 1 – Лаборатория для анализа шлифованного среза опрессовки наконечников SQS 02/07 SCHÄFER 16
№4-2016
стве жгутов современного высокопроизводительного оборудования. Так, при нарезке и маркировке проводов и шнуров используются машины фирм Komax (Швейцария) и Artos (США). Для армирования проводов наконечниками применяются прессы и аппликаторы – штампы производителей Mecal (Италия), Schafer (Германия), а также собственного производства. Анализ качества армирования проводится с использованием возможностей лаборатории фирмы Schafer. Контроль усилия армирования в процессе армирования осуществляется динамометром той же компании. Контроль целостности всех электрических цепей производится с использованием различного рода стендов.
Поэтапный контроль Проверка качества собираемых и собранных жгутов и кабелей производится на каждом этапе, чтобы предотвратить выпуск некачественной продукции и снизить затраты на ремонт уже собранного жгута. В связи с этим рассмотрим, какой контроль и на каких стадиях производства осуществляется. 1. При настройке автоматов резки и зачистки провода производится визуальный контроль зачистки. Для этого применяется лупа и специальный микроскоп. 2. Контроль качества опрессовки. Используется оборудование лаборатории для анализа шлифованного среза опрессовки наконечников SQS 02/07 SCHÄFER (рисунок 1). 3. Опрессованные контакты проверяются на отрыв в области опрессовки на автоматических разрывных машинах для проверки усилия отрыва наконечников от проводов SMST 2000 MECALL (рисунок 2) или устройствах измерения усилия отрыва Komax 331/332. При этом на разрыв проверяется несколько проводов или узлов из партии.
ЭЛЕКТРОНИКА инфо
Рисунок 2 – Автоматическая разрывная машина для проверки усилия отрыва наконечников от проводов SMST 2000 MECALL
3. Измерение геометрии опрессованной области, контроль области опрессовки производятся с помощью цифрового микроскопа комплекса SQS 02/07 SCHÄFER с выводом на компьютерный монитор фотографии среза. С помощью специального программного обеспечения анализируется область опрессовки и оформляются протоколы проверки процесса (рисунок 3). Производится выборочный контроль одного-двух изделий из партии. Операции 2 и 3 проводятся после опрессовки или сварки, но до установки изделий в жгут.
МОНИТОРИНГ Мониторинг позволяет распознавать частичный или полный срез жил провода, присутствие ненужной изоляции в месте обжима контакта, неполный обжим проводников контактом (несколько проводников остались вне контакта), отсутствие контакта, двойную опрессовку на один конец провода. 4. Проверка электрических параметров жгута, правильность разводки жгута, переходные сопротивления, герметичность разъемов жгута (если это требуется) и др. производится уже на собранном жгуте, до бандажирования, для того чтобы иметь возможность произвести ремонт этого изделия. Осуществляется с помощью специализированных стендов. 5. Заключительный этап — проверка работоспособности жгутов в эксплуатационных условиях. Таким образом, правильно организовав технологический процесс изготовления жгутов, можно добиться снижения трудоемкости операций, обеспечить его полный контроль и управляемость, а также добиться минимального веса изделий и реализации задач современного технологичного производства. Использование качественного сырья, новейших линий и оборудования, обязательность в отношениях с заказчиками – залог успешной работы УП «Виток» как с партнерами в Беларуси, так и за ее пределами. vitok.by
УНИТАРНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ «ВИТОК» Унитарное предприятие «Виток» является широкопрофильным предприятием и представляет продукцию на рынках Беларуси, СНГ, а также ближнего и дальнего зарубежья. Имеющиеся виды производств: 1. Вязка схемных жгутов 2. Автоматизированная опрессовка различных типов контактов на электропроводку 3. Сборочное производство по КД заказчика 4. Пружинное производство 5. Литье изделий из пластмасс 6. Швейное производство постельных принадлежностей, одеял, подушек, рабочей одежды 7. Изготовление матрасов на основе блоков независимых пружин 8. Гальванопокрытие цинк, фосфатирование 9. Датчик гидросигнализатор серии ДГС.
Приглашаем Вас к сотрудничеству! 220073 г. Минск, ул. М. Гусовского, 20 Тел. +375 (17) 213 09 70 (-71) e-mail: info@vitok.by www.vitok.by Рисунок 3 – Образец протокола проверки опрессовки наконечника
УНП 100194961
№4-2016
17
МОНИТОРИНГ
ЭЛЕКТРОНИКА инфо
ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ТЕСТИРОВАНИЕ ЖГУТОВ И КАБЕЛЕЙ Подключающие устройства это либо коммутационные панели, или переходные жгуты. Что выбрать? Учитывая важность названных приспособлений и их значительное влияние на рабочие места для проверки жгутов, авторы представляют свое видение и оценку различных технологий их построения.
С. ЗАЙЧЕНКО, к. т. н., генеральный директор холдинга «Информтест»
С. СИДОРОВ, руководитель направления «Оборудование для обработки провода и кабеля»
Виды подключений Во всех системах контроля жгутов объект контроля всегда подключается к выходным разъемам коммутаторов: или напрямую (крайне редко), или через подключающее устройство (почти всегда). В зависимости от того, как происходит подключение, разрабатывается технология контроля проверяемого жгута. Архитектура построения подключающего устройства часто влияет на количество каналов в системе контроля. Иногда при помощи нехитрых манипуляций определенный подход к построению подключающего устройства приводит к ненужному увеличению количества каналов системы и, соответственно, к удорожанию рабочего места контроля (судя по выборочному анализу, иногда в десять раз и более). Практически во всех современных системах объект контроля (ОК) подключается через некое переходное устройство, имеющее входные разъемы для соединения с модулем коммутатора и выходные разъемы для соединения с ОК. Это делается для того, чтобы коммутаторы служили долго, поскольку они весьма дороги. И чтобы продлить им жизнь, необходимо максимально уменьшить количество подключений непосредственно к их выходным разъемам. Как известно, количество подключений на каждый тип разъема ограничено производителем. Частое подключение напрямую к разъемам коммутатора быстро их изнашивает. Экономически целесообразнее использовать переходные кабели и подключающие устройства, так как они обычно в несколько раз дешевле и их проще заменить новыми. Хотя иногда происходит непредвиденное, и переходные кабели становятся до18
№4-2016
роже коммутаторов. Но это уже относится к «чудесам» российского маркетинга и тонкостям работы поставщика и потребителя. Особенно часто такие «чудеса» наблюдаются среди российских перепродавцов импортных систем, когда в подключающих устройствах и заложена вся прибыль поставщика. Кстати, для информации конечных потребителей сообщаю, что примерную себестоимость подключающего устройства совсем нетрудно подсчитать с точностью до 10–15 %. Нужно сложить несколько составляющих: стоимость несложного проекта, стоимость разъемов, стоимость распайки (иногда обжима) и стоимость рамы подключающего устройства, на которую крепятся разъемы. Также добавить накладные расходы (для данного типа работ не более 50 % стоимости распайки). Все, что выше полученной в результате суммы, уже прибыль. Если потом при анализе стоимости подключающего устройства выяснится, что прибыль продавца более 100 % (иногда доходит до 800 %), то, конечно, есть повод задуматься. Итак, существует несколько типов подключения к ОК. 1. Стандартные переходники. К разъемам коммутатора подключается переходник, а к нему – объект контроля. Часто применяются при проверке объектов. Чаще всего используются для небольших и переносных систем.
2. Переходники от коммутационной панели к ОК. В этом случае от коммутатора изделия сначала идет кабель к коммутационной панели (КП). Разъемы на КП выбирают с большим количеством допустимых переключений, обеспечивая длительную работу системы. Потом идет рабочий переходник от КП к объекту контроля. Такая схема самая распространенная
ЭЛЕКТРОНИКА инфо
для массовых производств и, кроме всех остальных удобств, позволяет сохранять переходники от старых систем. Однако она требует калибровки системы по входам переходников или коммутационной панели для сохранения точности измерений. Это выполняется не во всех системах и часто отрицательно влияет на точность измерений.
МОНИТОРИНГ
3. Специализированные коммутационные панели с ответными частями от проверяемых кабелей. Такой подход позволяет отказаться от переходников, идущих от коммутационной панели к ОК. В некоторых исполнениях разъемы распаиваются параллельно, обеспечивая бо́ льшее количество возможных точек подключения, чем имеющееся количество каналов коммутатора.
№4-2016
19
МОНИТОРИНГ Достоинства и недостатки разных подходов Если мы вернемся к первому варианту, то здесь, пожалуй, комментировать нечего – он прост и пригоден для многих целей, особенно для сервисного обслуживания. Недостаток состоит в том, что при большом количестве переключений не удается обойтись без разъема коммутатора. При таком подходе высока нагрузка на разъем релейного коммутатора, которому приходится выдерживать множество переключений при смене переходника, что и является главным минусом этого варианта. Вот почему при проверке крупных партий кабелей данный метод не подходит, зато вполне применим при сервисном обслуживании эксплуатируемой техники.
О втором варианте, когда в цепи соединения объекта контроля присутствует стандартизованная коммутационная панель и переходник от нее к ОК, можно сказать следующее. 1. Коммутаторы системы отсоединяются от коммутационной панели только для ремонта, к ним потребитель никогда не подключается. Это обеспечивает долгий ресурс коммутатора. Замена переходников позволяет использовать данную систему для любых типов и видов разъемов. 2. При появлении нового объекта контроля доработка коммутационной панели не требуется (нужен новый переходник). Если на производстве существует несколько рабочих мест, предназначенных для контроля, то неважно, где именно осуществляется проверка кабеля – 20
№4-2016
ЭЛЕКТРОНИКА инфо благодаря своей гибкости система позволяет манипулировать ресурсами при выполнении данной операции. 3. Коммутационная панель имеет небольшие размеры и легко встраивается в мобильные системы (это важно для проверки самолетов и других объектов, когда надо подкатывать систему к объекту, а не наоборот). Такой подход минимизирует затраты на систему проверки жгутов в целом, потому что необходимое количество каналов в системе определяется по самому большому (с точки зрения количества каналов) жгуту. Он и требует максимального количества одновременно работающих каналов. Например, на предприятии изготавливается 200 жгутов, из которых 2 по 5 000 точек, 20 по 2 000 точек и все остальные до 1000 точек. Знакомая картина, правда? Если выбирать количество каналов закупаемой системы, то, очевидно, что она должна иметь 5 000 проверяемых точек, чтобы проконтролировать все жгуты. Разумеется, не следует покупать систему на 20 000 или 10 000 каналов, поскольку для таких систем нет подходящего объекта контроля. Но, с другой стороны, понятно, что система на 5 000 точек подключения будет использоваться полностью только в случае, когда появится жгут на 5 000 каналов. Остальное время она будет наполовину простаивать. Одним из вариантов, позволяющих поднять эффективность системы, является технология соединения и разъединения систем. Для потребителя выгоднее приобрести две системы по 2 500 каналов, которые будут работать сами по себе, но при появлении большого жгута легко объединятся в одну, складывая каналы своих коммутаторов. То есть соединили две системы в одну – и появилась система на 5 000 каналов. Проверили большой жгут – разъединили системы. Однако два тестера по 2 500 каналов дороже, чем один на 5 000, и при выборе потребитель должен об этом помнить. Также следует учесть скорость и удобство выполнения процедуры объединения и разъединения. Например, для ТЕСТ-9110-VXI две системы по 2 500 каналов примерно на 5 % дороже, чем система на 5 000 каналов, и объединение и разъединение происходит за две минуты с автоматической конфигурацией коммутатора. Данный вариант построения подключающих устройств самый распространенный и оптимальный с точки зрения стоимости, гибкости и эффективности рабочих мест для проверки кабелей. Также следует рассмотреть специализированные коммутационные панели с ответными частями разъемов, установленных на проверяемых кабелях. При таком подходе заказчик дает перечень разъемов (ответные части разъемов проверяемых кабелей), которые надо установить на коммутационную панель. Главный и единственный плюс данного подхода – отсутствие переходников. Однако и минусов здесь немало. Перечислим их. – Появление новых кабелей всегда влечет за собой доработку или переделку коммутационной панели в целом. Система в момент доработки простаивает. – Если серийность одинаковых кабелей большая и количество переключений велико, то ответные части
ЭЛЕКТРОНИКА инфо разъемов на КП быстро придут в негодность, а вместе с ними и вся панель. Можно сравнить это с простой заменой переходника (быстро и дешево, систему не надо останавливать на ремонт). – По такой схеме сложно создать мобильные тестеры, поскольку данная технология построения коммутационных панелей предполагает, что панели весьма большие и по своим размерам иногда во много раз превышают саму систему контроля жгутов. – На размер панели также существенно влияет номенклатура кабелей. Если она велика и разъемов много, то размеры такой панели будут увеличиваться. Чем больше будет панель, тем меньшее количество разъемов будет использоваться одновременно. Рассмотрим эту ситуацию подробнее. С увеличением размера панели начинаются «чудеса» с количеством каналов в системе. Если завести все разъемы и все контакты проверяемых кабелей на коммутаторы, то система получится гигантской по количеству каналов, число которых намного превысит необходимое для проверки самого большого по количеству каналов жгута. Фактически это означает, что потребитель реально получает систему в несколько раз большую, чем ему требуется и, соответственно, переплачивает за нее. Можно дойти до абсурда и сложить проверяемые точки всех кабелей вместе, получить систему с количеством каналов, равным количеству контактов во всех разъемах на панели. Тогда можно получить тестер и на 50 000, и на 100 000 каналов. Заказчики, приобретающие такое оборудование, должны знать, что при оценке по самому большому жгуту реально требуемая система может оказаться в десять и более раз меньше. Примеров достаточно. Некоторые потребители купили огромную систему на 19 200 каналов, а по факту им требуется только 7 200. Некоторым предложена система на 6 000 каналов, а по факту нужно 400. В такой ситуации специалистам следует сначала оценить оптимальное количество каналов в заказываемой системе, иначе потом будет трудно объяснять своим руководителям и, может быть, проверяющим, почему купили огромную систему, почему впустую потратили много денег на ненужные каналы. Чтобы как-то оптимизировать ситуацию и сократить количество каналов в системе до разумного, создатели подобного подхода иногда предлагают параллельно распаивать ответные части разъемов коммутационной панели, имеющие близкое количество контактов на разъем. Это реально сокращает количество каналов системы, но здесь тоже нужно быть начеку. Дело в том, что при подаче на конкурс конкурентных предложений с подобными подключающими устройствами следует правильно оценивать количество точек подключения и количество реальных каналов в системе. В таких предложениях исчезает понятие системы контроля жгутов, а вместо него появляется некое рабочее место, в котором количество точек подключения не соответствует количеству реальных каналов системы.
МОНИТОРИНГ
Подключение к ОК типа «Улей»
Панель «Улей». Гигантская панель, которую обслуживает малая система на 384 канала
Количество точек на коммутационной панели типа «Улей» с параллельной распайкой разъемов из-за параллельного подключения может быть намного больше, чем количество реальных релейных каналов. Из-за этого получается система, например, на 2 000 релейных каналов и на 5 000 точек на панели «Улей». Игра заключается в количестве одновременно подключаемых каналов, потому что только они дают представление о количестве реальных каналов и напрямую влияют на конечную цену системы. Вот и получается, что панель типа «Улей» во многих приложениях оказывается громоздкой, неоправданно дорогой и провоцирует потребителя на покупку большой и, соответственно, дорогой системы, хотя вполне можно обойтись более дешевым вариантом меньших размеров Конечно, потребитель все решает сам, и теоретически обязан взвесить достоинства и недостатки каждого подхода, оценить стоимость проекта и выбрать для себя оптимальный способ построения системы. Однако, если, выбрав тот же «Улей», через некоторое время он увидит, что точно такой же результат можно было получить за намного меньшие деньги (иногда в десятки раз), то, вероятно, почувствует себя обманутым. Означает ли вышесказанное, что мы против технологии построения подключающих устройств с ответными разъемами проверяемых кабелей (типа «Улей» или аналогов)? Вовсе нет. Мы лишь призываем потребителей правильно рассчитывать реально необходимое количество требуемых каналов в системе и отдельно рассматривать рабочее место контроля кабелей и подключающее устройство с его реальной себестоимостью. Также полезно при анализе предложения на создание рабочего места с подключающим устройством типа «Улей» параллельно оценивать (по цене и размерам) аналогичное рабочее место, построенное по технологии коммутационных панелей с одинаковыми разъемами и комплектом переходников.
Системы контроля из различных коммутаторов Кроме анализа подключающих устройств, следует осветить еще один важный вопрос – построение систем контроля жгутов из различных коммутаторов. №4-2016
21
МОНИТОРИНГ Фирмы, изготовляющие тестеры контроля жгутов, как правило, предлагают потребителям достаточно широкий набор коммутаторов, которые отличаются и количеством каналов, и возможностью обеспечения измерений сопротивления изоляции, а также проверки прочности изоляции объекта контроля различным напряжением. С ростом напряжения количество каналов коммутатора уменьшается, так как увеличивается вероятность пробоя. Основное искусство построения коммутаторов состоит в том, чтобы обеспечить максимальное количество каналов на проверяемом напряжении. От этого напрямую зависит размер и стоимость системы. Давайте сравним коммутаторы от Synor 5000 и от ТЕСТ-9110-VXI. Официально для Synor 5000 предлагается пять видов коммутаторов: 1. Основным является SY5000-M128A5A на 128 каналов с напряжениями 500 В постоянного тока и 350 В переменного тока. 2. Коммутатор SY5000-M128A10 (на 64 канала и с 1000 V DC/750 V AC). 3. Коммутатор SY5000-M64A20A (на 64 канала и с 2121 V DC/1500 V AC). 4. Коммутатор SY5000-M32A30 (на 32 канала и с 3000 V DC/2000 V AC). 5. Коммутаторы SY5000-M24A42 (на 24 канала и с 4200 V DC/3000 V AC) и SY5000-M8A55 (на 8 каналов и с 5500 V DC/4000 V AC). На первые три типа коммутаторов, очевидно, приходится до 90 % объема продаж, так как они служат для проверки основной массы кабелей. Хочется обратить внимание потребителей на то, что согласно руководству по эксплуатации Synor 5000 единственным коммутатором на 128 каналов является модуль SY5000-M128A5A с рабочим напряжением 500 V DC/350 V AC. Коммутатор с рабочим напряжением 1000 V DC/750 V AC SY5000-M128A10, описанный в руководстве по эксплуатации, имеет только 64 канала, хотя, по информации дилеров, в продажу поступил новый коммутатор SY5000-M128A10A на 128 каналов с рабочим напряжением 1000 V DC/750 V AC. Наверное, когда-то он тоже появится в руководстве по эксплуатации Synor 5000. Кроме коммутаторов для Synor 5000 предлагаются модули для выдачи команд (Stimulu matrix card) M22A20 и S22A20, которые имеют 22 канала и позволяют коммутировать на объект контроля токи до 10 А. Собственно, на этом все возможности коммутаторов и модулей выдачи команд для Synor 5000 заканчиваются. Теперь сравним коммутаторы для Synor 5000 с коммутаторами ВВК5-200 и ВВК6-100, ВВК6М-50 от ТЕСТ-9110-VXI и модулями выдачи команд МФСК-24, КП100-30, КП50-10 и другими. ВВК5 является самым массовым коммутатором для ТЕСТ-9110-VXI, имеет 200 каналов и использует те же реле фирмы Meder, что и SY5000-M128A10A. Фактически он полностью перекрывает возможности коммутаторов SY5000-M128A5A, SY5000-M128A10, SY5000-M128A10A, SYNOR5000-M64A10, превосходя их всех по количеству каналов. 22
№4-2016
ЭЛЕКТРОНИКА инфо ВВК6 снабжен 100 каналами и по напряжениям 2000 V DC/1500 V AC примерно равен SY5000-M64A20A, но располагает существенно большим количеством рабочих каналов. Новый коммутатор ВВК6М имеет 50 каналов и по напряжениям 3000 V DC/2500 V AC чуть лучше, чем SY5000-M2A30, который имеет только 32 канала. Таким образом, три коммутатора от ТЕСТ-9110-VXI покрывают область использования пяти коммутаторов от Synor 5000. Впрочем, для очень высоковольтных измерений соревнование коммутаторов имеет мало значения, потому что они применяются весьма редко и их никогда не бывает много. В целом, сравнив коммутаторы, мы видим, что при построении реальных систем ТЕСТ-9110-VXI компактнее, чем Synor 5000, именно за счет более высокой плотности каналов на коммутаторах. Что касается модулей выдачи команд (Stimulu matrix card), то на базе модуля МФСК-24 можно выдать до 96 команд до 3 А с одного VXI-модуля (самый распространенный вариант выдачи команд с коммутацией источников питания). Среди VXI-модулей, серийно выпускаемых холдингом «Информтест», имеются аналогичные модули для выдачи команд с параметрами: 100 V/30 A, 50 V/10 A, 42 V/10 A и др. Все эти модули, широко применяемые в системах функционального контроля, при необходимости легко встраиваются в ТЕСТ-9110-VXI. Кроме того, в ТЕСТ-9110VXI предусмотрены различные измерители напряжения, генераторы, анализаторы сигналов и другие приборы в стандарте VXI. Это сравнение — наглядный пример того, что более современная архитектура ТЕСТ-9110-VXI, построенная на основе открытого международного стандарта VXI, позволяет не только разместить в крейте большее количество каналов, но и более гибко сформировать облик системы с большими возможностями, чем у Synor 5000, с ее оригинальной архитектурой, ограниченной небольшим количеством модулей, разработанных и изготавливаемых за границей. Для мобильных версий систем соотношение по количеству каналов в пользу ТЕСТ-9110-VXI еще лучше. В четырехслотовом VXI-крейте в ТЕСТ-9110-VXI размещается 400 каналов, в шестислотовом VXI-крейте — 600 или 800 каналов на 1000 В, а в Synor 5000R — только 384 канала максимально, и невозможно размещение 600 или 800 каналов. Выводы делайте сами.
Трудности выбора Завершая разговор, отметим, что заказчик должен понимать: интересы продавца не всегда совпадают с интересами потребителя, и продавец может стараться продать максимально большую систему за максимальные деньги. Поэтому перед тем как приобрести систему контроля жгутов и сформировать рабочее место с подключающим устройством определенного типа, потребителям следует детально проработать состав рабочего места,
ЭЛЕКТРОНИКА инфо архитектуру его построения, самим оценить все подводные камни и обратиться к тому продавцу, который заслуживает доверия. Задача выбора нового оборудования имеет важное значение для производства: оборудование должно выполнять поставленные цели, работать в максимально автоматическом режиме, соответствовать требованиям по метрологии и, возможно, иметь военную приемку. С другой стороны, система должна быть гибкой в перестройке, ремонтопригодной и максимально надежной. Решения, существующие на современном рынке, позволяют частично или полностью решать поставленные задачи, но при этом есть еще и такие критерии, как импортозависимость и цена. Причем последняя часто трактуется неверно: следует всегда рассматривать цену не только закупочного комплекта, но и, в привязке к теме нашего разговора, учитывать стоимость в расчете на один канал системы и стоимость владения (стоимость дополнительного оборудования и оснастки, которая потребуется в течение года). Мы постарались показать, каким образом строятся подобные системы с точки зрения количества каналов и способов подключения, пользователю предлагается определить реальную стоимость одного независимого канала системы, а до этого понять, сколько каналов понадобится для решения поставленной задачи. В связи с вышесказанным хочется обратить внимание на предприятия, которые разрабатывают российские системы от момента проектирования оборудования и производства до поставки заказчику и сервисного обслуживания. Именно при таком подходе можно добиться оптимального соотношения цены и свойств, получить надежную систему, которая не попадает под импортные ограничения. Для потребителя это означает, что он всегда может рассчитывать на качественный сервис и обслуживание своего оборудования. dipaul.ru
МОНИТОРИНГ ГАРНИТУРА ДОПОЛНЕННОЙ РЕАЛЬНОСТИ META 2 ДЛЯ РАЗРАБОТЧИКОВ Стартап Meta выпустил на рынок новую модель очков дополненной реальности, которая позволяет не только наблюдать, но и взаимодействовать с виртуальными предметами как с настоящими.
3D-объекты, которые Meta 2 вплетают в реальный мир, повисают в воздухе и не исчезают из поля зрения. Их можно брать в руки, перемещать, растягивать и уменьшать. Кроме того, Meta 2 позволяют взаимодействовать с виртуальными экранами приложений. Новая гарнитура не является потребительским устройством, а предназначена для разработчиков. Принцип работы у Meta 2 такой же, как у Microsoft HoloLens, однако разработчики делают акцент на том, что с виртуальными объектами можно с легкостью взаимодействовать, как и с обычными. Взаимодействие с меню и объектами основано на жестах. Некоторые из них вполне привычны. К примеру, растянуть или увеличить объект можно, взявшись за его края и потянув в разные стороны. Еще одной любопытной функцией является совместная работа с одним и тем же виртуальным объектом. При этом все участники такой «сети» будут видеть объект в одном и том же месте, а не у себя перед глазами. Если говорить о параметрах, Meta 2 выделяется широким углом обзора (90°), экраном разрешением 2560 х 1440 пикселей, камерой разрешением 720p, четырьмя динамиками, позволяет настроить яркость и уровень громкости и поддерживает ПК с Windows 8 и Windows 10. Стоит отметить, что к ПК гарнитура подключается по трехметровому кабелю. hitech.vesti.ru
СКОЛЬКО СВЕТА, СКОЛЬКО СОЛНЦА! Увеличили эффективность преобразования солнечного света в электричество в течение всего светового дня при одновременном повышении надежности работы солнечной батареи ученые из Института физики имени Б.И. Степанова НАН Беларуси (патент Республики Беларусь на изобретение № 19085, МПК (2006.01): F 24J 2/52; авторы изобретения: А. Есман, В. Кулешов, Г. Зыков, В. Залесский; заявитель и патентообладатель: вышеотмеченное Государственное научное учреждение). Предложенная авторами объемная солнечная батарея выполняет свои функции за счет использования всей поверхности тыльных сторон горизонтально расположенных модулей полупроводниковых фотопреобразователей, а также за счет их трехмерной формы. Конструкция новой солнечной батареи позволяет не только увеличить ее эффективную площадь, но и дает возможность использовать свет, отраженный другими элементами, что и обеспечивает эффективную работоспособность устройства в течение всего светового дня. izobretatel.by №4-2016
23
ОБЗОР РЫНКА
ЭЛЕКТРОНИКА инфо
ПОВЫШЕНИЕ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ТРУДА НА СОВРЕМЕННОМ ЖГУТОВОМ УЧАСТКЕ Технологические подходы. Методы повышения эффективности труда
В статье рассматриваются технологические аспекты автоматизации процесса сборки жгутов и анализируются методы повышения эффективности труда, облегчения и ускорения работы, улучшения качества продукции с точки зрения экономической целесообразности. Процесс сборки жгутов подразумевает использование ручного труда в достаточно большом объеме. Если при заготовке материала и последующем контроле еще можно использовать автоматы резки, зачистки и другое оборудование, то сборка проводов в жгут и установка разъемов практически всегда выполняются вручную. Часто для упрощения данного процесса используются фанерные планшеты, на которых раскладывают жгут, а для пайки или установки обжатых контактов на некоторых производствах корпус разъема фиксируют в разного рода приспособлениях. Этими мерами ограничивается автоматизация производства, так как какие-либо дополнительные меры, на первый взгляд, нецелесообразны с экономической точки зрения. Оборудование для обработки кабеля Тенденции развития жгутовых производств имеют ряд особенностей. Главная особенность – мелкая серийность выпускаемой продукции. Это создает существенные проблемы для автоматизации, так как процесс переналадки оборудования на выпуск другой серии может занимать время, сопоставимое с тем, которое оно позволит сэкономить относительно использования ручного труда. Следствием этого является долгий период окупаемости и то, что закупленное оборудование довольно часто простаивает (не используется) в производстве. Процесс изготовления жгутов вручную сам по себе долгий и допускает возможность ошибок монтажника. В основном такие ошибки обнаруживают при проведении приемочных испытаний, после чего жгут бракуют и отправляют на доработку, что опять же занимает время. К тому же и на этом этапе возможно появление ошибок.
отойти от ручного труда, однако в целесообразных объемах автоматизация однозначно необходима. Существует два подхода для идентификации проводов: по штрих-коду и с помощью электопрозвонки. Идентификация проводов методом считывания штрих-кода на каждом проводе Такой метод реализован в интерактивных столах. Он заключается в том, что каждый провод, который должен быть уложен в жгут, маркируется своим штрих-кодом и после его считывания система на экране стола выдает инструкции касательно того, как провод должен быть проложен и к каким контактам он должен идти.
Рисунок 2 – Интерактивный стол
Рассматривая данный метод автоматизации с точки зрения экономии времени, можно сделать следующий вывод: процесс переналадки оборудования на выпуск другой серии продукции достаточно трудоемкий. Он требует подготовить штрих-коды на каждый провод жгута, промаркировать провода, подготовить и внести в программу алгоритм работы оператора, подготовить чертежи и крепления на интерактивный стол и провести прочие подготовительные работы. Но при работе по уже готовым алгоритмам использование интерактивного стола может обеспечить существенное сокращение времени, затрачиваемое оператором на сборку жгута. Идентификация проводов с помощью электропрозвонки
Рисунок 1 – Жгутовое производство
Если разобрать ручные операции по этапам и проанализировать, какие из них можно автоматизировать, то мы увидим, что раскладывать жгуты на столе автоматом, а также распаивать или вставлять обжатые контакты – сложная и достаточно дорогая процедура. Единственное, что поддается автоматизации для небольших серий, – это идентификация проводов и выдача инструкций оператору, куда прокладывать провод и куда его паять. Это трудоемкий процесс, при котором сложно 24
№4-2016
Такой метод автоматизации реализован в тестере WK140 производства WEETECH (Германия). При этом разъемы собираемого жгута подключаются к тестеру. Во время сборки жгута на экране тестера согласно алгоритму сборки выводятся указания, от Рисунок 3 – Тестер WK140
ОБЗОР РЫНКА
ЭЛЕКТРОНИКА инфо Таблица 1 – Сравнение решений для автоматизации жгутового производства
Параметр Эффект
Подготовительный этап Проверка качества
Сбор статистики
Сложность внедрения Стоимость типовой конфигурации на одно рабочее место
Эффект от использования решения Интерактивный стол Тестер WK140 – визуализация чертежей – инструкции монтажнику – инструкции монтажнику о каждом его действии о каждом соединении – сбор статистики – контроль каждого соединения – экономия времени сборки – сбор статистики – снижение требований к квалификации монтажника – экономия времени сборки – штрих-код на каждый провод – таблица распайки в тестер – алгоритм работы в ПО – переходные жгуты – в процессе сборки не производится – проверка каждой операции – качество обеспечивается точными соединения проводов инструкциями оператору – итоговое тестирование после сборки на наличие обрывов и лишних связей. – количество собранных изделий – количество собранных изделий – время, затрачиваемое на сборку – время, затрачиваемое на сборку – типы ошибок по изделиям – типы ошибок по изделиям – статистика собирается по каждому шагу монтажника – требуется перестройка всего – технология не меняется, мультиметр технологического цикла. заменяется на тестер WK140 от 3 000 000 рублей от 200 000 рублей
какого контакта разъема к какому требуется проложить провод. При этом тестер постоянно прозванивает прокладываемую линию и в случае ошибочного соединения подает звуковой сигнал, информирующий об ошибке. При корректном соединении на экране тестера отображается информация о следующем соединении в жгуте. Для более «гибкой» эксплуатации у тестера WK140 есть разные режимы работы, позволяющие обеспечить его оптимальную производительность при ограниченном времени на подготовку к эксплуатации.
Рисунок 4 – Инструкции оператору проложить провод от 1 контакта разъема Х1 до 1 контакта разъема Х2
Исходя из выбранного режима, можно регулировать степень автоматизации и время, затрачиваемое на подготовку к производству. Для единичных партий не всегда целесообразно полностью автоматизировать процесс сборки жгута. В таких случаях тестер можно применять как автоматический мультиметр, что уже упрощает задачу. Внедрение тестера WK140, в свою очередь, не требует изменять налаженные технологические процессы, его стоимость незначительна и сопоставима с монтажным инструментом. При этом за счет автоматизации сборки достигается увеличение производительности труда до 30 %, а за счет полной прозвонки изделий на выходе с рабочего места монтажника гарантируется высокое качество продукции. При этом следует подчеркнуть простоту эксплуатации данного тестера: для его использования не требуется ПК,
управление осуществляется при помощи всего лишь 6-ти кнопок на самом тестере. Таким образом, он ненамного сложнее в использовании, чем обычный мультиметр. Сравнение двух методов. Эффект от внедрения автоматизации Таблица 1 позволяет более детально разобраться в том, какой метод в каких случаях является более приемлемым. Оба решения привносят существенный вклад в улучшение организации работы жгутового участка: упрощается труд монтажника, существенно уменьшается время сборки жгута, повышается качество выпускаемой продукции. Дополнительное преимущество обоих методов автоматизации заключается в возможности вести статистику по проделанной работе каждого оператора (количество собранных жгутов, совершенных ошибок и т.п.), что позволяет принимать своевременные управленческие решения. Оснащение рабочих мест монтажников интерактивным столом далеко не всегда оправдано и целесообразно лишь в тех случаях, когда эффект от его внедрения явно будет выше издержек, например, для изготовления очень сложных жгутов с учетом текучести кадров. Очевидно, что при сопоставимых результатах автоматизации и существенной разнице в цене срок окупаемости внедрения тестера WK140 в технологический процесс сборки жгутов будет намного меньше. При минимальных издержках от внедрения WK140 на монтажном участке заметно значительное повышение эффективности труда, облегчение и ускорение работы, улучшение качества продукции. Таким образом, тестер WK140 с точки зрения экономической целесообразности является наиболее рентабельным решением: существенный прирост производительности с одновременным уменьшением издержек ручного труда обеспечивает высокий рост прибыли монтажного участка при минимальных издержках. sovtest.ru №4-2016
25
ОБЗОР РЫНКА
ЭЛЕКТРОНИКА инфо
И ЖГУТ, И ПРЯНИК! Производство жгутов как промышленное направление появилось на свет вместе со становлением автомобильной промышленности. Казалось бы, провода: что здесь сложного? На самом деле все не так просто, как может показаться на первый взгляд. Стандарты автомобилей неуклонно совершенствуются, и транспорту теперь недостаточно просто наличия фар. Они должны регулироваться, омываться, прятаться. Техника становится все более автоматизированной. А жгуты – средство «питания» техники. Компания «Комплексжгут» предлагает цикл тематических статей, в которых представлен процесс производства жгутов, детали и нюансы их эксплуатации, а также пути решения проблем. АЛЕКСАНДР БЕЛОВ Производство жгутов По сути, жгут представляет собой комплект проводов, обмотанных изолентой. Как минимум так было раньше. Часто необходимая проводка просто закладывалась в гладкие ПВХ трубки, а соединения с приборами – это просто прикручивание гайками и болтами. В наши дни прогресс зашел намного дальше. Бесконечная оптимизация производства выработала высокие стандарты и к производству жгутов. Например, теперь в жгуте может присутствовать не только необходимая проводка, но и, скажем, трубка омывателя (а почему бы и нет?). Значительно расширилась и цветовая гамма, появились многоцветные и маркированные провода, что значительно облегчило жизнь покупателям. Срок службы автомобильных жгутов значительно вырос не только за счет качества проводов, но и за счет более долговечных контактов с заметно более высокой степенью защиты, нежели, скажем, даже в 90-е. Если в Стране Советов выходил из строя жгут, например, фары, то скорее всего претензий к производителю не было, а конечный потребитель без проблем мог повозиться и починить свое авто, зачистив ножом изоляцию и прикрутив голую медь под гайку, а если он мог зажать плоскогубцами кольцевой наконечник или контакт, то автоматически становился электриком всего района. Время простых решений в
26
№4-2016
электрике прошло! В наш неспокойный динамичный период человек дорожит каждой минутой, так что копаться не станет – пойдет к производителю авто. Производитель начнет разбираться… Именно поэтому в производстве жгутов необходима скрупулезность и внимательность. Ведь в одном жгуте может находиться до 700 (!) проводов, и каждый должен быть на своем месте. При малейшей ошибке изделие может стать негодным, а иногда и небезопасным.
Формирование жгутов и защита проводов в них Как правило, для защиты жгутов, а также для их скрепления, используют гофрированные трубки. Гофротрубка защищает жгут как от механических воздействий (повреждение изоляции провода, переламывание, перетирание), так и от влияния ультрафиолетовых лучей, пыли и влаги. Эти чудо-трубки способны выдерживать нагрузку до 100 кг на 100 мм длины. То есть для защиты в достаточно экстремальных условиях они тоже подходят. Казалось бы, такая мощь. Но вот что удивительно: они достаточно гибкие и без повреждений могут образовывать очень компактные петли, хоть на 360 градусов. Если изолента и стяжки могут применяться в жгуте как отдельные элементы, то трубки необходимо фиксировать и скреплять.
ЭЛЕКТРОНИКА инфо
ОБЗОР РЫНКА
Для скрепления гофрированных труб между собой используют специальные полиамидные соединители. На предприятиях популярны: – А-образные, для соединения двух трубок; – Т-образные, для соединения трех трубок под прямым углом; – У или Y-образные для соединения трех трубок под острым углом. Также для защиты используют и спиральные ленты, в основном для внутрикабинных жгутов. Лента в виде спирали на основе полиамидного материала очень практична в плане ремонта. Ведь нет необходимости разбирать половину жгута, чтобы извлечь отдельный провод и заменять его. Кроме того, проще и рабочим, ведь легче намотать ленту, когда весь жгут уже собран и разъем припаян, нежели, как в случае с гофротрубками, сначала вводить провода, а только потом распаивать разъем и проводить дальнейшие манипуляции. Хотя старая добрая изоляционная лента легко даст форы вышеперечисленным. Без изоленты не обойдется ни одно предприятие (не только по производству жгутов). Часто используются не только привычные черные, но и ленты белого, серого, красного, синего, зеленого, желтого цветов. В зависимости от производителя и материала могут меняться и технические характеристики изоленты. Стандартный температурный диапазон ее использования -30 до +50ºС. Существует и более дорогой, но прочный аналог – лента на тканевой основе. Подобная вещь имеет более мощную клеевую основу и куда больший температурный диапазон. Часто в производстве используют и самые обычные кабельные стяжки, если нет необходимости в более высокой степени защиты. В любом случае каждая модель жгута оговаривается в требованиях конструкторской документации, что помогает избежать каких-либо недоразумений.
Наконечники в зависимости от сечения провода, на который они обжимаются, делятся на наконечники проводов низкого напряжения и наконечники к выводам аккумуляторных батарей и стартеров. Наконечники на провода низкого напряжения используются с проводом до 10 мм². Они могут быть кольцевыми и вилочными. Наконечники проводов к выводам аккумуляторных батарей и стартеров используются с проводом от 16 мм². Они могут быть кольцевыми и аккумуляторными. Проводимость токов от жгута к жгуту до конечного потребителя обеспечивают штекерные наконечники. Они делятся на штекеры с монтажным усиком и без него. Какой бы не был штекер, он должен соединяться с другим – иметь себе ответный или противоположный. Поэтому они разделены на гнездовые и штыревые, штыревой находится внутри гнездового. Для более быстрого соединения большого количества проводов используются колодки. Колодки – это изделия на основе полиамида, в которые устанавливаются и фиксируются штекерные наконечники различных серий. Как штекеры бывают гнездовыми и штыревыми, то соответственно и колодки бывают гнездовыми и штыревыми. Если в колодку устанавливается гнездо – она гнездовая, если штырь – штыревая. Каждая колодка имеет себе ответную часть – это другая колодка или прибор (реле, клавиша и т.д.). Колодки, которые не имеют ответной стандартной колодки, а соединяются с прибором, называются специальными. Соединяются все колодки легко, просто, а главное – надежно. Как правило, в одной модели жгута не скупятся на разнообразность колодок и контактов, чтобы не случилось вдруг, что рабочий при сборке, к примеру, автобуса, ненароком их перепутал… Для этого уважающие себя компании из разряда BMW, Mercedes и др. проектируют и потом патентуют новые разъемы, тем самым двигая прогресс вперед, увеличивая разновидности разъемов и усложняя жизнь электрикам.
Разъемы и контакты
Защита разъемов, контактов. Герметичность соединения колодок
Жгут при установке на устройство должен обеспечить соединение с приборами или с другими жгутами, а для этого концы всех проводов должны иметь соединение друг с другом. Подобное соединение получается при помощи колодок (разъемов), штекеров и наконечников.
Мало просто соединить колодки и навесить гофротрубку на жгут, необходимо еще и защитить места соединений разъемов от пыли, а главное влаги, чтобы жгут прослужил вам не 1 сезон, а все 100 лет :) №4-2016
27
ОБЗОР РЫНКА
ЭЛЕКТРОНИКА инфо Аббревиатура «IP» обозначает «оценка защиты от проникновения». Первая цифра – защита контактов или попадания инородных тел: 0 – защиты нет; 1 – защита от твердых частиц размером от 50 мм; 2 – защита от твердых частиц размером от 12 мм; 3 – защита от частиц размером от 2,5 мм; 4 – защита от частиц размером от 1 мм; 5 – частичная защита от пыли; 6 – полная защита от пыли. Вторая цифра – защита от воды: 0 – защиты нет; 1 – от вертикально падающих капель; 2 – от капель воды, падающих под углом 15°; 3 – от наклонно падающих брызг, угол наклона до 60°; 4 – от брызг; 5 – от водяных струй; 6 – от мощных водяных струй; 7 – от временного погружения в воду;
Методы сборки проводов в жгут На данный момент мировыми лидерами по производству жгутов являются преимущественно японские компании, такие как Yadzaki, Sumitomo Electric. Но даже такие гиганты до сих пор используют ручной труд! Количество рабочих на некоторых заводах может приближаться к 30 тыс. человек! Почему же нельзя использовать роботов? А потому что робот если и научиться делать жгуты, то это будет только 1 модель. Каждый раз после внесения изменений в конструкцию его придется обновлять и писать для него новую программу. Такие сложные вещи, изготовленные из большого количества мельчайших изделий и достаточно низкими партиями, пока роботам не под силу. Или под силу за очень большие деньги. Единственное, что на данный момент автоматизировано из производства жгутов – резка, опрессовка, проверка качества. Хотя проверка качества до сих пор на большинстве заводов проходит в полуавтоматическом режиме, как и опрессовка контактов. В зависимости от объема партии, защитных материалов, сложности жгута и требований заказчика определяется и технология сборки под каждый жгут. Провод может изготавливаться: – вручную (на стол-линейке или резке), на автомате или на автоматической линии; – со штекеровкой контакта по концам и даже с проверкой каждого контакта на качественность опрессовки; – с маркировкой номера по всей длине или без нее. Соответственно, сборка проводов в жгут происходит на монтажном столе, шаблоне или конвейерной линии (при массовых заказах). Все массовые контакты, применяемые на предприятии, опрессовываются на конец провода при помощи полуавтоматического пресса. Разовые, штучные контакты допускается обжимать ручным инструментом при условии выполнения всех требований 28
№4-2016
ЭЛЕКТРОНИКА инфо
ОБЗОР РЫНКА
по качеству. Безусловно, поскольку такой большой процент сотрудников работает на производстве, появляется и человеческий фактор…
Методы проверки жгута на предприятии Качество изделия определяет не только оборудование и технология, но и свойства материалов, из которых оно изготовлено. Поэтому важно использовать только добротное сырье и проводить входной контроль при поступлении их на склад. Это касается всех элементов, начиная от провода до упаковки, в которую кладется готовый жгут. Отдельно рассмотрим контактную группу, обеспечивающую прохождение сигнала от начала до конца провода. В любую погоду – холод, жара, дождь или снег, но машина должна заводиться, ехать, при этом должны работать все осветительные приборы. Это может обеспечить именно качественная проводка. Если нарушается соединение штекеров друг с другом (окисление, обрыв), то приборы перестают работать. Все готовые жгуты должны пройти проверку на соответствие конструкторской документации. На предприятиях, как правило, есть межоперационный контроль изделий на определенных стадиях готовности, сплошной и периодический контроль. Один-два жгута из партии проверяются на соответствие геометрическим размерам, а затем и на соответствие электрических соединений ручной прозвонкой, а при наличии проверочного стенда – проверкой на стенде. Но существуют и кустарные предприятия по производству жгутов. Наверное, все хотя бы раз слышали, что двигалось транспортное средство, и в один момент перестала работать фара или фонарь, вся электроника разом накрылась или даже загорелась машина? Так вот, все это происходит по ряду причин: – нет входного контроля качества. А зачастую по очень низким ценам приобретается бракованный провод, наконечники или разъемы; – бракованные провода, которые используют производители, имеют плохую изоляцию, которая под воздействием повышенной температуры плавится и «коротит». Известны ситуации, когда из изоляции провода торчало пару усиков-жилок, которые могли привести к возгоранию автомобиля; – недобросовестные производители в погоне за деньгами изготавливают провода, экономя до 30 % меди, что не самым приятным образом сказывается на сроке службы провода и, как следствие, жгута в целом; – изготовители проводов могут использовать второсортную медь или изоляционный пластикат, из-за чего провод будет иметь большее сопротивление, что приведет к его нагреванию и даже возгоранию; – производители жгутов иногда борются за место под солнцем, покупая контакты без гальванического покрытия или с каким-нибудь подешевле, что, в свою очередь, приводит к быстрому окислению и потере контакта;
– часто недобросовестные производители контактов поставляют дешевые латунные контакты, которые по толщине стенок отличаются от нормы или изготовлены из несоответствующего сплава, что создает проблемы при попытке воспользоваться таким жгутом. Ведь пружинящих свойств у утонченного материала не хватает, один элемент за другим соскальзывает после одного-двух соединений и далее жгут просто выпадает из цепи при малейших нагрузках и тряске; – наконец, лидер брака: изготовитель жгутов из проводов на 1-2 сечения меньше стандартного. Ведь пойди проверь все сечения проводов, просчитай все жилки!
Кстати, по воспоминаниям директора предприятия «Комплексжгут», случалось и такое: поставлена партия пластиковых колодок. Как правило, при контакте с новым поставщиком собирается коллегия, которая решает, работать ли с этой компанией, подходит ли качество продукта для их производства и т.д. Но когда раскрыли упаковку с колодками, члены комиссии почувствовали резкий токсичный запах. И минуты не прошло, как пакет был запечатан, а в помещении проведено внеплановое проветривание… Конечно же, поставщик был отвергнут. Для избежания подобных ситуаций компания «Комплексжгут» подготовила для потенциальных покупателей цикл статей. Слаженная работа наших технологов и специалистов с Вами обеспечит оптимальное соотношение цена – качество, которого Вы пожелаете. Продолжение следует
Производство и поставка электропроводки и комплектующих для автомобилей, тракторов и другой техники Республика Беларусь, 220075, г. Минск, ул. Шабаны, 14 «А» E-mail: komplex2001@tut.by, info@avtojgut.by Тел.: +375 (17) 346-28-20 (-22, -23) УНП 190187145 Факс: +375 (17) 346-28-23 №4-2016
29
ОБЗОР РЫНКА
ЭЛЕКТРОНИКА инфо
СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ МАРКИРОВКИ В КАБЕЛЬНОМ И ЖГУТОВОМ ПРОИЗВОДСТВЕ Одним из ключевых моментов организации технологии обработки провода является нанесение идентификационной маркировки с алфавитно-цифровыми символами, графикой, или штрихкодов информации для идентификации. В предложенном материале речь идет о современных методах бесконтактного нанесения маркировки на кабельные изделия. Производство кабельных изделий, как правило, подразумевает собой изготовление продукции большой длины, при этом все технологические процессы осуществляются на непрерывно движущемся проводе. Для изготовления электрических проводов электротехнической, автомобильной и электронной промышленности используется оборудование, обеспечивающее высокую скорость и качество обработки провода. На предприятиях используются следующие способы нанесения идентификационной маркировки на провода: – Маркировка провода бирками, кембриком – Маркировка методом горячего тиснения – Маркировка термотрансферным методом – Маркировка каплеструйным способом – Маркировка лазерным способом.
ленту (рибон). Такая маркировка довольно непродуктивна для больших объемов. Оборудование не может быть встроено в механизм непрерывной скоростной протяжки провода. Маркировка осуществляется отдельным техническим процессом. Наиболее технологичными и производительными способами нанесения информации на кабельную продукцию и в Беларуси, и в мире являются каплеструйная и лазерная технологии. Обе технологии используют бесконтактный метод переноса информации и обладают высокими скоростями с возможностью интеграцию непосредственно в линию производства кабельной продукции. Рассмотрим подробнее технологии, которые используются на ведущих предприятиях.
Эволюция технологий
Маркировка каплеструйным способом (CIJ)
На протяжении десятилетий кабельная продукция маркировалась бирками и штампами. Для маркировки изделия по всей поверхности был внедрен метод горячего тиснения. Символьный диск-клише с постоянной информацией оставлял тиснение контактным методом, при этом он вызывал некоторые повреждения поверхности и изменение механических и электрический свойств провода. Маркировка методом горячего тиснения (HotStamp) менее универсальна за счет того, что количество наносимых оттисков ограничивается набором символьных дисков и выгравированными на них символами. Для маркировки термотрансферным методом требуется процесс остановки продукта для переноса на него информации с печатающей головки через красящую
Область применения технологии каплеструйной маркировки не ограничивается маркировкой провода. Этот способ находит широкое применение в пищевой, фармацевтической промышленности и т.д. Преимущества способа CIJ: – качество – четкие и устойчивые символы высотой от 1 мм до 12 мм; – скорость – нанесение за доли секунды; – гибкость – возможность оперативной смены данных, маркировки каждого продукта в памяти принтера, печать метража, нумерации, печать из базы данных; – универсальность – можно маркировать поверхность любой формы и практически любой материал (бумагу, картон, пластик, стекло, алюминий и др. металлы, пленки – ПЭ, ПП, ПВХ). Маркировка может наносится на неровные поверхности; – относительная дешевизна оборудования и низкая стоимость его эксплуатации (по сумме стоимости расходных материалов). Этот метод выгодно отличается, например, от термоспособа, когда требуется использовать более дорогие картриджи и в стоимость работ входит недешевый этикеточный материал. Немаловажной характеристикой является способность функционировать в различных условиях производства: при повышенной (пониженной) температуре, пылении продукции и пр. IP-индекс защищенности – важная характеристика моделей оборудования. Обору-
Задачи для маркировки кабельной продукции – Минимальное время простоя на производственной линии – Высокая скорость линий – Нет возможности для перемаркировки – Надежность в жарких, влажных, пыльных помещениях – Устойчивость маркировки в любых условиях – Большое количество разных маркировок для разных продуктов. – Материалы для маркировки: ПВХ, полиэтилен, полипропилен, силикон, керамообразующая резина, а также ряд защитных покрытий. 30
№4-2016
ЭЛЕКТРОНИКА инфо дование с индексом IP-65 в максимальной степени защищено от влажности и пыли. Для маркировки кабельно-проводной продукции используются мелкосимвольные Каплеструйный маркиратор маркираторы. Они обеспечивают печать при самых высоких скоростях производственных линий – до 8,6 м/c.
Принцип действия CIJ-принтеров Непрерывный чернильный поток подается в печатающую головку принтера. Элемент головки, называемый соплом, осуществляет разбиение этой струи на отдельные мельчайшие капельки, которые также движутся непрерывным потоком. Под воздействием управляющих и заряжающих электродов, а также отклоняющих пластин эти капельки отклоняются от своего прямого движения и попадают на маркируемый объект в соответствии с матрицей используемого шрифта. Неиспользуемые для печати капли возвращаются в чернильную систему. Таким образом обеспечивается постоянная циркуляция чернильного потока.
Чернила В каплеструйных принтерах используются электропроводные чернила на основе метилэтилкетона. Существует два основных цвета чернил для маркировка кабельной продукции: черные (1240), синие (1033) и желтые (1079). Черные чернила (1240) являются более экономичными, но не дают контрастного нанесения на темных оболочках. Желтые чернила (1079) специально разработаны для нанесения маркировки на кабели и провода и отлично читаются на любых цветах оболочки от белого до черного (кроме желтого).
Пример маркировки каплеструйным способом в Беларуси: Linx 7900 (Великобритания). Микрошрифт (1,6 мм): до 480 м в минуту. Переменных данных в памяти: 1000 наименований продукции. Аналоги установлены на предприятиях: ОАО Беларуськабель, Пружанском заводе радиодеталей, Клецком механическом завода, ОАО Кобринагромаш и др.
ОБЗОР РЫНКА Лазерная технология маркировки кабельных изделий Процесс лазерной маркировки состоит в модификации поверхности материала под действием лазерного излучения. Лазер может как изменять цвет поверхности на контрастный, так и гравировать верхний слой поверхности материала. Использование лазера обеспечивает высокое качество изображения, высокую Лазерный маркировщик контрастность на любых цветах оболочки и поверхностей, бесконтактное нанесение. Возможна маркировка любых алфавитно-цифровых символов, графики или штрих-кода информации для идентификации на проволоки с покрытием или многожильных кабелей. Преимущества лазерной маркировки – Широкая номенклатура маркируемых материалов – Отсутствие механического воздействия на изделие (при минимальном термическом) – Высокая точность, контрастность и стойкость наносимых изображений. – Большая скорость и производительность процесса. – Отсутствие расходных материалов Система лазерной маркировки является надежной, чистой, высокоскоростной альтернативой всем другим методам. При этом лазер не использует расходных материалов и требует редкого технического обслуживания.
Пример лазерной маркировки в Беларуси: Macsa К-1030(80) UHS (Испания) (около 10 единиц). Тип лазера: CO2 (60 x 60 мм). Диапазон скорости: 100300 метров в минуту. Материал: ПВХ и полиэтилен. Воздействие: изменение цвета материала. Гарантированный срок службы лазерной трубки: 30 000-40 000 часов. В Беларуси на сегодняшний день установлено 9 лазерных систем для маркировки провода. Каплеструйная технология уже более 10 лет используется на предприятиях Республики Беларусь. Передовиком внедрения лазерной технологии является ОАО «Беларускабель». Многие предприятия при производстве кабеля используют механические кодеры для нанесения информации на выпускаемую продукцию. Однако большинство таких принтеров требуют времени на изменение содержимого маркировки, а это длительный простой линии, что вряд ли можно себе позволить. Для скоростных машин бесконтактные каплеструйные или лазерные маркираторы выглядят более предпочтительно, обеспечивая качественную маркировку, быструю и безошибочную смену всего сообщения или отдельных его символов. data-by.com №4-2016
31
ОБЗОР РЫНКА
ЭЛЕКТРОНИКА инфо
ОБЖИМ КОНТАКТОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТЕХНОЛОГИИ LITEALUM Техническое описание прочного, полностью автоматизированного процесса обжима на многожильных алюминиевых проводах (составлено компанией TE Connectivity) ХЕЛЬГЕ ШМИДТ (Helge Schmidt), доктор технических наук, научный сотрудник, директор по экспериментальным разработкам контактов и разъемов, автомобильный инжиниринг (Бенсхайм, Германия) ФОЛЬКЕР ЗАЙПЕЛЬ (Volker Seipel), директор центра инжиниринга контактных систем (Бенсхайм, Германия) ВАЛЬДЕМАР ШТАБРОТ (Waldemar Stabroth), директор по вопросам маркетинговых технологий и инноваций, контакты и разъемы (Бенсхайм, Германия) Перевод на русский язык: АНТОН ДЫНОВСКИЙ, менеджер по развитию бизнеса в Беларуси Контакты для запросов заказчиков: КИАНУШ ЛИНДЕНБЕРГ (Kianusch Lindenberg), менеджер по алюминиевой продукции, портфолио: контакты и разъемы (kianusch.lindenberg@te.com) TE Connectivity Germany GmbH, a TE Connectivity Ltd. company, AMPèrestr. 12–14, 64625 Bensheim, Germany. www.te.com Краткое описание Использование алюминия (Al) в автотранспортном средстве помогает повысить экономию топлива и снизить выбросы CO2 за счет уменьшения веса. Данное преимущество делает материал привлекательным вариантом для использования и в электропроводке, где он может заменить более тяжелые медные провода. Однако чтобы добиться неизменно надежного электрического контакта, технологию обжима контактов необходимо специально оптимизировать для многожильных алюминиевых проводов. В настоящем документе представлено описание новой технологии обжима LITEALUM компании TE Connectivity, которая была разработана и утверждена непосредственно для данного типа применения в автотранспортных средствах. Обжимная втулка, сконструированная для полного автоматизированного технологического процесса, позволяет избежать известных проблем при обжиме контакта на алюминиевом проводе – в частности, деформации. Применимо к типовому легковому автомобилю для семейного пользования переход на использование алюминиевых проводов и технологию обжима LITEALUM может сэкономить до 2 – 3 кг веса, в зависимости от ограничений. Стоимость использованных материалов при этом более низкая.
Введение Учитывая хорошую электропроводность алюминия (Al), стоит подчеркнуть, что он является идеальным 32
№4-2016
материалом для использования в электрических жгутах проводов. Замена медных проводов на алюминиевые сопровождается двумя основными требованиями, возникающими в области автомобильной техники. – Во-первых, будучи легковесным материалом, приблизительно на две трети более легким, чем медь (Cu), алюминий (Al) может быть использован для сокращения общего веса жгутов проводов. Даже принимая во внимание соотношение электропроводности и плотности, алюминиевый провод с такими же показателями электрического сопротивления весит на приблизительно 50 % меньше, чем его медный эквивалент. Подобное снижение веса прежде всего оказывает эффект на уменьшение потребления топлива и, следовательно, также сокращает объем выбросов CO2. Легковесная конструкция не менее важна в автотранспортных средствах с альтернативными системами привода (в гибридных или электрических транспортных средствах), так как она может существенно увеличить дальность пробега транспортного средства в электрическом моторном режиме и таким образом привести к ограничению размера и веса необходимой тяговой аккумуляторной батареи. – Во-вторых, алюминий – природный материал, доступный в изобилии, и, в отличие от имеющихся ограниченных ресурсов меди, не является металлом ценовых спекуляций. Соответственно, цены на алюминий ниже и сохраняют большую стабильность, чем цены на медь. В качестве приблизительного ориентира: цены в диапазоне около 1,60 €/кг для алюминия по сравнению с около 6 €/кг для меди (данные на конец 2012 года) (рисунок 1).
ЭЛЕКТРОНИКА инфо
Рисунок 1 – Сравнение цен на металлы медь и алюминий, абсолютное и относительное, при замене медного провода на алюминиевый
Рисунок 2 – Кабельный обжим COPALUM для решения задач энергосистем
Для применения в области энергетики обжимной соединитель COPALUM (рисунок 2) уже с момента его разработки компанией TE Connectivity для соединения алюминиевых проводников показал высокую эффективность. В рамках технологии обжима AMPLIVAR и его продуктового семейства TE Connectivity также разработал решения для многожильных алюминиевых проводов, но на настоящий момент они не предназначены для эксплуатации в автомобильных системах. В течение последних лет (с 2009 года) фундаментальный опыт, приобретенный в отношении данной продукции, был учтен для развития технологии LITEALUM как технологически надежного и долговечного обжима контактов многожильных алюминиевых проводов с типовым диапазоном сечений, используемых в автомобильной технике. В настоящем описании приводятся вышеуказанное техническое решение для автомобилестроения и стоящий за ним функциональный принцип.
Проблемы, возникающие при обжиме контактов на алюминиевых проводах Наряду с преимуществами алюминий также имеет ряд свойств, которые могут препятствовать его использованию в качестве материала-проводника.
ОБЗОР РЫНКА – Легкий сплав демонстрирует тенденцию увеличения текучести при механических нагрузках, начиная от приблизительно 80° C, в то время как в меди это явление происходит в сопоставимой степени только при температурах выше 230°C. Следовательно, соединения между алюминием и медью должны быть специально разработаны для контактных точек жгутов проводов таким образом, чтобы обеспечить отсутствие потерь в электрических характеристиках в течение срока службы продукта. – При наличии влаги в непосредственной точке контакта разность в электрических потенциалах, существующая между медью (0,3 V) и алюминием (-1,69 V), приводит к расплавлению алюминия. Необходимо предпринять меры по предотвращению подобного нежелательного эффекта. – Алюминий – ковкий металл с заметной степенью изгибной чувствительности. Алюминий обладает лишь одной третьей частью механической прочности меди. Эти свойства должны учитываться, когда материалу задаются пространственные размеры для применения в проводах, чтобы достигнуть необходимой степени механической прочности как в самом проводе, так и с точки зрения прочности соединений, определяемой методом выдергивания. В зависимости от производителя автотранспортного средства типовой диапазон таких сил составляет 60-90 Н. – Еще одна сложность в отношении установления контакта заключается в том, что на поверхности алюминия образуется плотный и крайне жесткий оксидный слой. В то время как подобная оксидная пленка защищает материал от прогрессирующей коррозии, она также обладает свойствами одного из самых известных изоляторов. Следовательно, для хорошего электрического соединения необходимо тщательно уничтожить оксидный слой во время обжима контактов.
Функциональные характеристики алюминия при обжиме контактов по технологии LITEALUM Недавно созданным решением для соединения алюминиевых проводов стала специально разработанная обжимная втулка LITEALUM. Отличительной особенностью конструкции и поверхностей F-обжимной втулки, в частности, в зоне обжима контактов, является точная ее адаптация к свойствам материала алюминиевого проводника. – Внутренняя сторона обжимной втулки LITEALUM представлена в виде острокромочных зубцов, которые придают поверхности внешний вид «стиральной доски» (рисунок 3). Термин «зазубренность акульего плавника» адекватно описывает контур ребристого края. Во время операции обжима зубцы разрушают оксидный слой, обнажая находящийся под ним чистый алюминий, что позволяет установить электрический контакт путем местной холодной сварки. №4-2016
33
ОБЗОР РЫНКА
ЭЛЕКТРОНИКА инфо рые наблюдаются при сварке всей поверхности. Благодаря такому металлургически связанному соединению, долговечность электропроводимости контакта очень высока. На языке механики, обжимное соединение AlCu в действительности сильнее, чем Al-Al. Начиная с размера сечении провода в 1,5 мм², новые обжимные соединения демонстрируют прочность, определяемую методом выдергивания, в 80Н.
Рисунок 3
– Во время обжатия образование контактных точек основано на присущей алюминию пластичности. Низкий предел текучести способствует тому, что материал провода претерпевает гораздо большую механическую деформацию во время обжима жил, чем медная муфта. Пространственный поток, вызванный такой деформацией, перемещается аксиально в обоих направлениях вдоль острых гребней микрозубцов и внутрь их (рисунок 4). – Когда обжимный инструмент полностью закрыт, из-за удлинения провода в продольном направлении под воздействием нагрузки между обжимной муфтой и проводом образуются участки, подвергшиеся частичной холодной сварке (рисунок 5). В данном случае подтверждается тот факт, что медь и алюминий способны хорошо сплавляться вместе, так как плоскость касания кристаллической решетки показывают взаимное проникновение участвующих проводниковых материалов. Доказано, что с учетом поверхности, подвергшейся холодной сварке, рассчитанной в пропорции >5 % от всей поверхности контакта, уровень электрического сопротивления в месте контакта аналогичен тем, кото-
Рисунок 5 – Распределение элементов на алюминиевой поверхности
– При сохраняющемся остаточном поверхностном давлении в зоне обжима около 180 Н/мм² в малом количестве точек (рисунок 6) вряд ли существуют какиелибо условия, которые могли бы вызвать ползучесть алюминия из обжимной втулки наружу.
Рисунок 6 – Распределение давления на жилы провода после обжима [МПа]
Рисунок 4 – Участки, подвергшиеся частичной холодной сварке, с оптимальным обжимным процессом после 500 температурных циклов –40 °C/130 °C. 34
№4-2016
ОБЗОР РЫНКА
ЭЛЕКТРОНИКА инфо Следовательно, не остаточное напряжение в обжиме, а исключительно частичная холодная сварка отвечает за создание хорошего электрического контакта. Механическое моделирование между двумя сечениями подтверждает, что после опрессовки практически не существует никакой разницы между алюминиевым и медным проводом.
необходимые для этого элементы встроены в обжимную втулку.
Рисунок 8
Учитывая большое количество соединений в автомобильной промышленности, система обжима контактов алюминиевых проводов разработана как полностью автоматизированный процесс, включая аппликатор. Серийное оборудование находится в стадии разработки параллельно процессу применения такого рода обжима производителями автотранспортных средств.
Потенциал экономии веса
Рисунок 7
Для того чтобы создать максимальную поверхность контакта с медью для наибольшего числа жил, новая обжимная втулка для многожильных алюминиевых проводов вальцуется в максимально возможной степени. Хотя критерии оценки для медного обжима не относятся к опрессовке алюминием, в то же время муфта не становится плоской (рисунок 7). – Геометрия обжима LITEALUM отличается уклоном в задней части для предотвращения какого-либо связанного с ним образования насечки или надреза на алюминиевом проводе. Деформация и удлинение провода непрерывно уменьшаются по мере приближения к дальней части втулки, предотвращая формирование переходного участка и превышение предела прочности. – Для предотвращения электрохимической коррозии изоляция в задней части обжимной втулки включена в процесс обжима (рисунок 8). На переднем конце обжимной втулки защита от коррозии достигается путем завальцовывания дополнительного материала (уплотнительных стяжек), а также точечно нанесенного герметика. Готовый обжим защищен от коррозии. Все
Так как жгуты проводов относятся к одним из самых многочисленных компонентов, используемых в автотранспортных средствах, любая возможность экономии веса является очень привлекательной. Модельный расчет реального потенциала экономии веса был проведен в типичном легковом автомобиле среднего размера с общим весом жгутов чуть менее 30 кг. Для замены медных проводов алюминиевыми были проанализированы сечения большого размера (>0,75 мм²), без учета тонких сигнальных проводов. Расчетные медные провода были заменены на алюминиевые с необходимым большим по размеру поперечным сечением. При таких условиях была рассчитана экономия веса в размере около 7 кг. При этом в Германии в течение последних 10 лет клеммы аккумуляторов уже изготавливаются из алюминия; и фактический потенциал для экономии веса для указанного автомобиля составляет 2-3 кг в расчете на один жгут.
Определение сечения проводов В связи с тем, что алюминий хотя и является хорошим проводником электричества, обладает только около 65 % удельной электропроводности меди, замена медных проводов, как правило, предполагает использование алюминиевых проводов большего сечения. Эмпирическое правило в данном случае состоит в том, чтобы использовать следующий размер сечения провода при №4-2016
35
ОБЗОР РЫНКА
ЭЛЕКТРОНИКА инфо
Рисунок 9 – Защищенный обжим контактов алюминиевых проводов после воздействия температурного шока в среде разогретого пара
замене меди на алюминий. Однако при определении размеров проводов для использования в современных автотранспортных средствах возможны широкие пределы допусков. Появляется потенциал для экономии, который еще почти не использовался. При дизайне жгутов и соединений, рассчитанных для реальных нагрузочных ситуаций применения (известных как режимы работы), без рассмотрения сценариев экстремальных нагрузок, важно знать, что увеличение сечения при замене материала провода потенциально может быть в значительной степени компенсировано или в некоторых случаях его даже можно полностью избежать.
Выводы Новая технология обжима LITEALUM для полностью автоматизированного обжима многожильных алюминиевых проводов готова к использованию. В настоящее время данная технология уже применяется автомобилестроительными предприятиями. Неизменно хорошее электрическое соединение при обжиме обеспечивается благодаря высокой степени опрессовки, а также полученной в результате этого частичной холодной сварке. С другой стороны, сохраняющееся остаточное поверхВ то время как компания TE приложила все разумные усилия для обеспечения точности информации, содержащейся в данном каталоге, TE не гарантирует, что он не содержит ошибок, равно как TE не предоставляет каких-либо других заявлений, поручительств либо гарантий относительно того, что информация является точной, правильной, надежной или действующей на данный момент. TE оставляет за собой право вносить любые изменения в информацию, содержащуюся в настоящем документе, в любое время без предварительного уведомления. TE в прямой форме отказывается от всех подразумеваемых гарантий отно1
ностное давление внутри обжима удерживается на достаточно низком уровне во избежание ползучести металла в проводе. Эффективная антикоррозионная защита встроена в обжимную втулку, делая данное соединение пригодным даже для негерметичных разъемов внутри пассажирского салона автотранспортного средства. Прочность алюминиевых соединений подтверждается после тестирования при воздействии температурного шока на протяжении 500 температурных циклов (-40°C/130°C) в среде разогретого пара (рисунок 9). Тем не менее, поскольку холодная сварка зависит от качества используемых алюминиевых проводов, наибольшее значение должно придаваться их поверхностным техническим характеристикам. Настоящий метод не влечет за собой каких-либо фундаментальных изменений для производителей жгутов проводов. Им потребуются соответствующие обжимные аппликаторы, а также им будет необходимо определить новые критерии контроля. Реальная экономия веса, которая была достигнута на типовом легковом автомобиле для семейного пользования, составила 2-3 кг. В дополнение к этому, очевидно снижение материальных затрат. Автомобилестроительным предприятиям будет обеспечена поддержка в отношении практического применения. © 2015 TE Connectivity Germany GmbH 1 сительно информации, содержащейся в настоящем документе, включая, но не ограничиваясь этим, любые подразумеваемые гарантии товарности или пригодности для определенной цели. Геометрические размеры в данном каталоге предназначены только для справочных целей и могут быть изменены без предварительного уведомления. Технические характеристики могут быть изменены без предварительного уведомления. За консультацией по последним измерениям и техническим требованиям обращаться в компанию TE: http://www.te.com/usa-en/products/ families/litealum.html?tab=pgp-story
TE Connectivity, TE connectivity (товарный знак), COPALUM, AMPLIVAR и LITEALUM являются торговыми марками.
36
№4-2016
ОБЗОР РЫНКА
ЭЛЕКТРОНИКА инфо
НЕ СОЖГУТ, НЕ ПЕРЕТРУТ
Технологии для защиты стволов жгутов специальной техники с использованием современного оборудования Современные жгутовые сборки широко распространены в приборах и изделиях ответственного применения, и отказаться от них пока невозможно. Кабельные сборки эксплуатируются в диапазонах температур, близких к экстремальным, в условиях повышенной влажности, повышенного или пониженного давления, в агрессивных средах, при излучениях и вибронагрузках. Основная функция жгутовых сборок в составе изделий — обеспечение внутриблочной и межблочной коммутации, а значит, и работоспособности изделия в целом. Как известно, надежность системы определяется надежностью самого «слабого» элемента, корректное функционирование которого критично для системы. Жгутовые сборки являются одним из таких элементов. СЕРГЕЙ ТИХОНОВ, главный технолог направления «Решения для производства кабельных сборок и жгутов» Давайте разберемся в современных материалах и методах защиты жгутовых сборок от факторов, оказывающих существенное влияние. К основным из них относятся: – Температурный режим эксплуатации – Механические воздействия – Электромагнитное излучение – Агрессивные среды – Высокое или низкое давление – Другие воздействия. Для того чтобы при изготовлении и эксплуатации предохранить жгутовые сборки от вышеуказанных факторов, используют различные защитные изделия, выполненные на основе термоусаживаемых материалов, плетеные изделия из различных материалов, металлорукава, гофрокондуитные системы с соответствующими фитингами.
лиолефины (PE), эластомеры (синтетические каучуки), фторсодержащие эластомеры (VIT0N®), поливинилхлорид (PVC), полиэтилентерефталат (PET), фторполимеры, силиконы, этиленпропилен-диеновая резина (EPDM). Технология изготовления термоусаживаемых материалов сводится к трем основным этапам: – экструзия материала; – модификация или сшивка (изменение структуры материала); – раздувка (получение материала нужной формы и размеров). Материал, применяемый при изготовлении термоусаживаемых компонентов, в дальнейшем определяет область применения компонентов и их свойства, то есть способность противостоять влиянию негативных факторов на жгутовую сборку.
Термоусаживаемые компоненты
Установочные изделия из различных материалов
Эти компоненты имеют широкий температурный диапазон (от –55 до +150 °С), стойкость к механическим воздействиям и агрессивным средам, широкую номенклатуру материалов (трубки, разветвители, формовые части, эпоксидные клеи, герметики), возможность получить герметичное соединение при использовании термоусаживаемых компонентов со специальным клеевым слоем. При производстве термоусаживаемых компонентов применяются такие материалы, как по-
Как и термоусаживаемые материалы, кабельные оплетки из моноволоконных нитей изготавливаются из различных материалов, что определяет условия применения и их свойства. В основном кабельные оплетки служат для защиты от механических воздействий кабельных трасс и жгутов любой конфигурации. Они обладают большим коэффициентом растяжения, высокими прочностными характеристиками и широким температурным режимом эксплуатации.
а)
б)
в)
г)
д)
Рисунок 1 – Термоусаживаемые компоненты: а) термоусаживаемые трубы; б) термоусаживаемые трубы с клеевым слоем; в) термоусаживаемые формованные изделия; г) термоусаживаемые трубы, формованные изделия; д) термоусаживаемые изделия «перчатки» №4-2016
37
ОБЗОР РЫНКА
ЭЛЕКТРОНИКА инфо Свойcтва изделий из различных материалов
Кабельные оплетки из моноволоконных нитей полиэстера (PET): от –50 до +150 °С (кратковременно до 250 °С), коэффициент растяжения 3:1 (отношение длины растянутого образца в момент растяжения к длине образца до испытания).
Кабельные оплетки из моноволоконных нитей полибутилентерефталата (PBT): от –70 до + 150 °С (кратковременно до 200 °С), коэффициент растяжения 2:1.
Кабельные оплетки из моноволоконных нитей полиамида 66 (PA66): от –60 до +150 °С (кратковременно до 200 °С), коэффициент растяжения 2:1.
Кабельные оплетки из нитей полиэстера (PET) и меди (CU): от –40 до +175 °С (кратковременно до 200 °С). Защита от электромагнитных полей и излучений, высокая устойчивость к абразивному воздействию.
Кабельные оплетки из моноволоконных нитей номекс (Nomex, DuPont): от –70 до +240 °С (кратковременно до +370 °С), коэффициент растяжения 2:1. Надежная защита от пламени и экстремальных температур.
Спиральная защита кабельных систем из политетрафторэтилена (PTFE): от –60 до + 260 °С (кратковременно до +350 °С). Спиральная защита кабельных систем. Защита кабеля и проводов от абразивного и механического воздействия.
Гибкие гофрированные полимерные трубы и фитинги HelaGuard обеспечивают высокую степень защиты кабельных трасс. Изготавливаются из модификаций полиамида: PA6; PA6-FR (flame retardant — огнестойкий), PA12, в том числе из PP (полипропилен).
Гофрированные разрезные трубы (разъемная конструкция, состоящая из двух гофрированных труб, одна в другой) — серия HG-DC. Подходит для легкой и удобной модернизации уже построенной системы, а также для ремонта жгутовой сборки. Может функционировать в комплексе с фитингами (полимер и никелированная латунь) самых разнообразных форм: прямые, 90°, 45°, T- и Y-образные и фланцевого типа, с фиксированной метрической либо конической резьбой или поворотные с наружной и внутренней резьбой и уплотнительными кольцами (соответствие стандартам IP 66 и IP 68/IP 69k). Температурный диапазон эксплуатации: от –50 до +120 °С. 38
№4-2016
ОБЗОР РЫНКА
ЭЛЕКТРОНИКА инфо
Гибкие гофрированные металлические трубы и фитинги HelaGuard — металлорукава общего назначения из оцинкованной и нержавеющей стали марки 316 AISI с высокой защитой на ударопрочность, с устойчивостью на сжатие и растяжение. Снабжены никелированными фитингами из латуни или нержавеющей стали (SS316) с метрической либо конической резьбой, с плотной фиксацией за счет наружной или внутренней резьбы. Температурный диапазон: от –100 до +400 °С. Гибкие гофрированные металлические трубы с полимерным покрытием и фитинги HelaGuard — металлорукава с PVC-покрытием (ПВХ), PA6 (полиамид) и PO (полиолефин). Такие решения характеризует высокая устойчивость на сжатие, прочность на растяжение и ударопрочность. Совместно с серией HelaGuard поставляются фитинги с метрической либо конической резьбой из никелированной латуни и степенью защиты IP 54, а также с дополнительным уплотнительным кольцом и степенью защиты IP 65. Доступны фитинги разнообразных форм: прямые, 90°, 45°, T- и Y-образные и фланцевого типа, с фиксированной метрической либо конической резьбой или, в качестве альтернативы, поворотные с наружной и внутренней резьбой. Температурный диапазон: от –40 до +120 °С. Гибкие защитные металлические трубы с гладким полимерным покрытием и высокой степенью защиты (IP 68, IP 69k) и фитинги HelaGuard – металлорукава с гладким стойким к УФ-излучению покрытием из PVC (ПВХ) или термопластичным резиновым покрытием и высокой защитой на ударопрочность, с устойчивостью на сжатие, повышенной прочностью на растяжение. В качестве аксессуаров поставляются фитинги с метрической либо конической резьбой из никелированной латуни с дополнительным уплотнительным кольцом для достижения повышенной степени защиты IP 68/IP 69k. Данная система защиты кабеля подходит для наружного использования. Температурный диапазон: от –20 до +135 °С. Гибкие защитные металлические трубы с полимерным покрытием и наружной стальной оплеткой и фитинги HelaGuard — металлорукава с покрытием PVC (ПВХ) и наружным слоем стальной оплетки для повышенной степени ударопрочности и защитой от электромагнитных излучений (экранирование), а также высокой прочностью на растяжение и сжатие. К решениям HelaGuard поставляются как никелированные фитинги из латуни с метрической либо конической резьбой со степенью защиты IP 54, так и фитинги с дополнительным уплотнительным кольцом и степенью защиты IP 65. Данная серия кабельной защиты отличается применением стальной оплетки, которая создает превосходную защиту от электромагнитных наводок. Температурный диапазон: от –15 до +70 °С. Как видно из представленного обзора, диапазон применения защитных элементов достаточно широк, но мы рассматривали уже готовые установочные изделия, которые успешно справляются со своими задачами по защите жгутовых сборок от внешних воздействий. Однако применение готовых изделий имеет определенную специфику. К сожалению, из-за конструктивных особенностей некоторых жгутовых сборок использование вышеуказанных изделий затруднено или в принципе невозможно, хотя защитить сборку от условий внешней среды необходимо. Для решения данной технологической проблемы следует сформировать защитное покрытие на самой кабельной сборке. Современные достижения позволяют создать такое покрытие при помощи различных технологий.
Давайте рассмотрим наиболее известные технологии формировании защиты на скелете жгутовой сборки: заливка, лентообмотка, оплетение.
Заливка Рассмотрим технологический процесс заливки без привязки к оборудованию. Суть процесса заключается в том, что готовая сборка помещается в специальную форму, при этом пространство формы заполняется особым (подготовленным под определенную задачу) составом. Затем следуют процедуры, которые зависят от задач и применяемых материалов, — пропитка, сушка и другие. №4-2016
39
ОБЗОР РЫНКА В результате проведенных операций получается защищенная жгутовая сборка. При этом можно сделать защищенную жгутовую сборку с заданными свойствами, в том числе и герметичную, и защищенную от электромагнитных излучений. При применении данной технологии защиты жгутовой сборки большое внимание необходимо уделить подготовке материалов для заливки. В зависимости от поставленных задач могут использоваться следующие процессы: поддержание заданной температуры материалов (как правило, необходимо поддерживать температуру, при которой полимеризация проходит оптимально), дегазация (выдержка материалов при заданном уровне вакуума, недопустимо включение пузырьков газа при использовании изделий в разряженных средах), дозирование (доставка компонентов в смеситель в строго определенных пропорциях), смешивание компонентов без образования завихрений (не допускается разделение смеси на фракции) и т. д. В некоторых случаях есть необходимость заливать изделие в специальных условиях, таких как вакуум или заданная температура. Как видим, за простой формулой «залил и высушил» скрывается достаточно сложный, дорогой и длительный процесс.
Лентообмотка Это традиционная и широко распространенная технология, но с появлением новых современных материалов диапазон ее применения постоянно расширяется. Суть технологии заключается в том, что ствол жгута обматывается с заданным перекрытием лентой. В результате жгут приобретает новые необходимые свойства, позволяющие противостоять внешним факторам.
Рисунок 2 – Автоматическая машина лентообмотки KTL 1000 R
Какие материалы применяют при изготовлении современных жгутовых сборок? Это могут быть различные ленты, намотанные на носитель: поливинилхлоридные, слюдяные, водоблокирующие, полиимидные, фторопластовые, лента ПМФ (полиимидная с фторопластовым покрытием), алюмофлекс, алюмополиэтилен, стеклолента, нейлоновая лента, ленты, изготовленные на основе кремнийорганики 40
№4-2016
ЭЛЕКТРОНИКА инфо (ЛЭТСАР) и другие. Применение материалов в рулонах представляется нетехнологичным, так как влечет за собой множество подготовительных технологических процессов (размотка, резка, смотка). Существует требование, определяющее качество нанесения ленРисунок 3 – Ручной лентооб- ты, – перекрытие ленты на мотчик Hand-Taping Tool KTHB стволе жгута (обычно 50 %). Часто посещая наши предприятия и наблюдая технологию лентообмотки, с сожалением констатирую, что лента наносится на ствол жгута вручную и требуемые параметры контролируются только визуально – со всеми вытекающими негативными последствиями. Тогда как существует технологическое решение для автоматизированной лентообмотки жгутовых сборок с возможностью контроля критических параметров. Автоматизированные решения по лентообмотке в технологическом процессе изготовления жгутовых сборок существенно повышают производительность оборудования, при этом значительно сокращаются расходы материалов не по назначению и появляется возможность управления качеством процесса. К таким решениям относятся машины компании KABATEC GmbH – давнего партнера ГК «Диполь» по проектам, в которых применяются решения для изготовления кабельных сборок и жгутов. На сегодняшний день компания KABATEC GmbH является одним из мировых лидеров в области автоматизации технологических процессов лентообмотки. Лентообмоточные машины позволяют полностью автоматизировать данный процесс, имеют два согласованных привода: привод лентообмотки и привод протяжки изделий. Передаточные соотношения между приводами могут изменяться, обеспечивая нужную плотность укладки ленты. Это оборудование способно раскладывать ленту на стволе жгута до 70 мм за один оборот привода лентообмотки. Возможно применение ленты с защитным покрытием клейкого слоя, при укладке подобной ленты машина предварительно сматывает защитную пленку на специальный носитель. В топовых моделях предусмотрена возможность программирования параметров обмотки (количество ветвей жгута, число оборотов ленты на ветви и т. д.), тем самым максимально исключается воздействие человеческого фактора на качество выпускаемых изделий. Технология вполне доступна, что подтверждается ее широким применением. Но для ее качественной реализации необходимо использование средств автоматизации технологических процессов.
Оплетение На наших предприятиях технология по оплетению жгутов, к сожалению, применяется редко. В основном
ОБЗОР РЫНКА
ЭЛЕКТРОНИКА инфо
Рисунок 5 – Автоматические машины для намотки катушек SP 280
для решения задач по механической защите и экранированию жгутов на большинстве предприятий используются уже готовые плетенки типа ПМЛ. Применение данных материалов для защиты жгутовых сборок не решает весь спектр вопросов, связанных с защитой сборки. Это вызвано конструктивом плетенки и малой технологичностью операции по протягиванию сборки в готовое изделие. Проблема решается формированием оплетения непосредственно на стволе жгутовой сборки. Причем предусмотрен выбор материалов, предназначенных для защиты жгута проводов, — это, например, металлические, текстильные, полимерные нити или пучки нитей. В случае оплетения пучками нитей можно составлять композицию материалов и тем самым управлять свойствами покрытия. Для подобных целей существует машина для намотки катушек, которая забирает составленную композицию нитей со шпулярника и наматывает уже пучок нитей с определенным шагом раскладки на катушки оплеточной машины. При формировании оплетения на стволе жгута с помощью технологического оборудования есть возможность управлять плотностью оплетения (с плотностью до 99 %), что является серьезным расширением технологических возможностей по защите жгутовых сборок. *** Данный обзор знакомит читателя с современными технологиями и материалами, применяемыми при защите жгутовых сборок. Это далеко не полный и исчерпывающий список, но он дает представление о современных материалах и возможностях по защите кабельных сборок. К счастью, время не стоит на месте и в данную минуту где-то создают новые материалы, технологии и совершенствуют свойства имеющихся.
Рисунок 6 – Шпулярник GU 16/32
Специалисты компании «Диполь» всегда готовы поделиться профессиональным опытом и ответить на поставленные вопросы. dipaul.ru
Производственное унитарное предприятие
«Промбрис»
Общественного объединения «Белорусское общество глухих» «Промбрис» предлагает
широкий спектр комплектующих для газовых и электрических плит, бытовой техники и электроники: – Жгутовая продукция любой сложности, перемычки, соединительные провода и провода с опрессованными наконечниками, изоляционными колодками и колпачками от ведущих европейских производителей – Световые индикаторы на неоновых лампах – Клеммные и светотехнические колодки – Разрядники и свечи для газовых конфорок – Блоки розжига газа – Трансформаторы, дроссели, катушки индуктивности (каркасные и бескаркасные) с пропиткой лаком под вакуумом и возможностью заливки компаундами – Литье изделий из пластмасс на термопластавтоматах – Штампованные изделия: гнезда, наконечники, клеммы – Шнуры армированные УНП 200194876
Рисунок 4 – Автоматическая машина для оплетения жгутов KBB 1/48-100
224030, г. Брест, ул. Куйбышева, 55, Беларусь Тел./факс: (8-0162) 21-72-23, 21-57-09 Тел.: (8-0162) 21-74-52, 21-13-35 E-mail: prombris@brest.by www.prombris.by №4-2016
41
ДЛЯ СПЕЦИАЛИСТА
ЭЛЕКТРОНИКА инфо
ХРАНЕНИЕ ДАННЫХ: 9 ОСНОВНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В статье рассказывается о самых востребованных технологиях хранения информации, а также рассматриваются наиболее перспективные разработки, призванные в ближайшем будущем занять свое место на рынке хранения данных. ПАВЕЛ БОКАЧ, технический обозреватель Многие специалисты считают, что мы живем накануне серьезных изменений, что на пороге очередная, уже четвертая по счету промышленная революция. Хранение данных из локальной задачи, решаемой на уровне предприятия, превратилось в целую индустрию, и сегодня мы поговорим о технологиях, составляющих ее основу, а также о том, чего следует ожидать от этой сферы в ближайшем будущем.
Платформа Kinetic Open Storage превращает в серверы сами устройства хранения данных. При помощи открытого программного интерфейса информация передается приложениям через компьютерную сеть, поскольку Ethernet-разъемами оснащены сами накопители. И при этом не важно, по какой технологии они будут изготовлены – жесткие диски, твердотельные накопители или нечто другое. Поэтому необходимость в применении серверов полностью отпадет (рисунки 1, 2).
1. Жесткие диски с Ethernet-интерфейсом Совсем недавно, в 2014 г., компания Seagate анонсировала новый накопитель Kinetic HDD, снабженный интерфейсом Ethernet. Новинка была в несколько раз производительнее существовавших на рынке конкурирующих устройств. Но новизной был не только новый жесткий диск, а принципиально новая концепция построения системы хранения. При помощи новой платформы Kinetic Open Storage стало возможным отказаться от традиционных схем работы с традиционными на тот момент системами хранения данных. Новая платформа позволяет приложениям и хостам напрямую связываться друг с другом через жесткие диски с помощью инфраструктуры TCP/IP дата-центров, используя открытый API. У каждого из Kinetic HDD дисков предусмотрено по два гигабитных Ethernet-порта, имеющих свою индивидуальную IP-адресацию. Эта схема позволяет не только сократить затраты на аппаратную часть, но и повысить вычислительную мощность. Теперь, как мы видим спустя совсем небольшое время, технология оказалась успешной и сильно повлияла на всю IT-индустрию. Прямая связь дисков с приложениями позволила отказаться от контроллеров хранения, файловых систем, сетей хранения данных (SAN) и даже от RAID-массивов. Традиционные SAN используют в работе сервера с подключенными внешними устройствами хранения, например, дисковые массивы, ленточные библиотеки, оптические приводы. Операционная система рассматривает все присоединенные ресурсы как локальные, а значит, обмен информацией между приложением и конечным накопителем требует многоуровневых манипуляций с базами данных. Это значительно снижает эффективность работы всей системы. 42
№4-2016
Рисунок 1 – Отличия традиционной системы хранения и Kinetic Open Storage
Рисунок 2 – Жесткий диск Kinetic HDD
В основе архитектуры Kinetic Open Storage положен принцип «ключ – значение». Это означает, что прило-
ДЛЯ СПЕЦИАЛИСТА
ЭЛЕКТРОНИКА инфо жениям нет необходимости использовать операционную систему и драйверы. Вместо этого они создают простые запросы типа «получить», «разместить» и «удалить» и отправляют их напрямую накопителю (рисунок 3).
Вращение диска
Кислород, азот
Вращение диска
Гелий
Уменьшение трения ≈ 23 %
5 дисков
7 дисков
Рисунок 4 – Сравнение воздухозаполненных (кислород+азот) и гелиевых жестких дисков
Рисунок 3 – Kinetic Open Storage для построения облачных систем хранения данных, файлы в которых не требуют модификации
Такой подход, взятый за основу в Kinetic Open Storage, не позволит дополнять или изменять файлы, но значительно упрощает масштабирование хранилищ данных и повышает быстродействие за счет отсутствия запросов со стороны операционной системы, которые загружают канал передачи информации. Основное предназначение платформы Kinetic Open Storage - построение облачных систем хранения данных, в которых файлы не требуют модификации. Например, такими потребностями обладают сервисы передачи музыки или видеоматериалов. Новая технология позволяет снизить стоимость облачной инфраструктуры до 50 % по сравнению с традиционными методами хранения.
2. Жесткие диски с гелием Процесс начался в 2013 году, когда одно из подразделений компании Western Digital под названием HGST продемонстрировало рабочий прототип заполненного гелием жесткого диска объемом 6 терабайт. Заменив внутри винчестера воздух на гелий, удалось увеличить емкость диска и снизить его нагрев. При скорости вращения шпинделя 7200 об/мин винчестер с гелием греется на 4-5 градусов меньше, чем воздухозаполненный, поскольку теплопроводность газов на порядок отличаются (рисунок 4). Также гелий хорош тем, что его плотность меньше, чем у воздуха, а значит, магнитные пластины можно сделать тоньше. Это позволяет вместить их в корпус больше, что приводит к увеличению объема жесткого диска.
Возникает закономерный вопрос: а нельзя ли вообще выкачать весь воздух из корпуса, оставив там вакуум? Оказывается, нельзя, поскольку аэродинамические свойства головки позволяют контролировать расстояние до поверхности носителя. И чем ниже давление внутри, тем труднее будет организовать нужное расстояние. Вот почему использование гелия вместо воздуха – очень перспективное решение. Во время исследований пробовали вместо воздуха использовать водород, поскольку его физические характеристики еще лучше, но с ним возникло много побочных эффектов, влияющих на надежность. Сейчас HGST уже обошла своих конкурентов по объему производимых жестких дисков, выпустив на рынок винчестер объемом 10 терабайт. Емкость накопителей компании Seagate пока не превышает 8 ТБ. В планах Western Digital и HGST уже в 2017 году полностью отказаться от выпуска заполненных воздухом винчестеров, полностью переориентировав производство на гелиевые.
3. Запись с перекрытием дорожек Записью с перекрытием дорожек (Shingled magnetic recording, SMR) называют технику хранения, которая использует наложение дорожек данных при записи. Такая запись позволяет увеличивать число дорожек на каждой дисковой пластине, сократить расстояние между ними, а это приводит к увеличению емкости диска на четверть. Сейчас в подавляющем большинстве жестких дисков используется технология перпендикулярной записи, когда шаг дорожки определяется с учетом поперечного профиля записывающих головок. При этом между дорожками оставляется зазор. В попытках увеличить плотность записи производители винчестеров уменьшают поперечный размер записывающих головок, но при этом снижается и качество записи, поэтому у перпендикулярной записи есть свои ограничения. Чтобы обойти это препятствие, был предложен иной способ записи, поскольку размер головки превышает ширину дорожки. При записи данных все больше граничащих дорожек перекрывают друг друга, подобно слоям черепицы. Плотность записи при этом удается повысить, причем значительно. Но при этом контроллер жесткого №4-2016
43
ДЛЯ СПЕЦИАЛИСТА диска должен обладать дополнительными функциями, чтобы процесс записи с большей плотностью не снижал производительность устройства. У технологии SMR есть существенный недостаток: чтобы перезаписать или обновить информацию, нужно перезаписать не только сам изменяемый фрагмент, но и данные на расположенных рядом и частично перекрываемых дорожках. Приходится перезаписывать данные на граничащих дорожках, что снижает производительность винчестера. По скорости работы он заметно отстает от своих «классических» собратьев. Развитием этой технологии занимаются две крупные конкурирующие компании Seagate и HGST. Последняя использовала эту технологию в своем заполняемом гелием диске на 10 ТБ, поскольку он предназначен для облачных хранилищ, где не требуется высокая скорость записи. Технология SMR не произвела революции в деле хранения данных, скорее это компромиссное решение, которое будет вскоре вытеснено чем-то более совершенным.
ЭЛЕКТРОНИКА инфо Наряду с наиболее емким накопителем компания Samsung представила и самый быстрый, вместимостью 3,2 Тб. Впервые SSD накопитель обогнал по объему жесткий диск, причем до 16 Тб пока «не дорос» ни один производитель винчестеров. Так что теперь основным недостатком SSD остается высокая стоимость. Возможно, цена станет ниже, когда и другие игроки рынка подтянутся, составив конкуренцию. Компания Intel уже заявила, что в планах на 2016 год у нее – наладить выпуск SSD-накопителей объемом 10 Тб, а SanDisk планирует выпускать «недорогие» накопители на 16 Тб. Все это касается устройств с интерфейсом SATA, призванных заменить собой жесткие диски. Однако на рынке существуют и другие устройства с аналогичной технологией хранения, поскольку SATA 3.0 можно считать устаревшим. Он не может обеспечить пропускной способности, которой требуют современные SSDнакопители. Увеличить пропускную способность производители SSD решили при помощи шины PCI Express.
4. Твердотельные накопители большого объема Огромным преимуществом твердотельных накопителей над дисковыми является намного большая скорость работы, отсутствие движущихся частей и отсутствие нагрева. Однако эти плюсы с лихвой компенсируются высокой ценой и невысокой вместимостью. Впрочем, недостатки объема в последнее время быстро исправляются. Сначала компания Samsung представила более вместительные чипы памяти, предназначенные для SSD-накопителей, да и они не заставили себя долго ждать. Южнокорейская фирма решила всех удивить и продемонстрировала накопитель на 16 Тб, который удалось поместить в стандартный 2,5-дюймовый корпус (рисунок 5). Для этого пришлось скомпоновать 480 чипов по 32 Гб. Был представлен быстродействующий сервер, содержащий 48 таких накопителей, так что речь уже идет о серийном выпуске. Суммарный объем хранения сервера составила 768 Тб, а производительность 2 млн IOPS.
Рисунок 5 – SSD-диск на 16 Тб в 2,5-дюймовом исполнении 44
№4-2016
Рисунок 6 – OCZ Z-Drive R4 CloudServ PCIe SSD
В самом начале 2012 года компания OCZ выпустила модель SSD-накопителя под названием Z-Drive R4 CloudServ, который подключается через интерфейс PCIe (рисунок 6). На момент выхода у компании уже существовали предложения по устройствам с объемами 800 Гб, 1,6 Тб, 3,2 Тб и 6,4 Тб. А венчала всю линейку топовая модель на 16 Тб. Ни один производитель тогда не мог предложить ничего подобного, да и у OCZ ценник зашкаливал за 105 тысяч USD. Само собой разумеется, что устройство было изначально нацелено на промышленный и корпоративный секторы, где требуется большой объем вкупе с высоким быстродействием, невзирая на стоимость.
Рисунок 7 – PCIe SSD-накопители Intel750 и Samsung V-NAND SSD 950 Pro
ДЛЯ СПЕЦИАЛИСТА
ЭЛЕКТРОНИКА инфо Вскоре за дело взялись по-настоящему крупные игроки – Intel и Samsung. У них в распоряжении были огромные производственные мощности и хватало средств на разработку. К тому времени появился протокол NVMe (Non-Volatile Memory Express), который придумали специально для сверхбыстрых запоминающих устройств. Во втором полугодии 2015 г. Intel анонсировала линейку SSD 750 с интерфейсом PCI Express ×4 3.0. Затем последовал симметричный ответ от Samsung – серией 950 Pro. С этих пор шина PCI Express 3.0 и протокол NVMe стали неотъемлемой частью любого сверхбыстрого твердотельного накопителя.
5. Диски на 60 ТБ по технологии термоассистируемой магнитной записи Как мы рассматривали выше, современные жесткие диски высокой емкости используют технологию перпендикулярной магнитной записи, у которой есть свои технические ограничения. Сейчас удается записывать не более 1 Тб на одну пластину винчестера. Естественно, что компании, производящие жесткие диски, постоянно ищут возможность обойти существующее ограничение. Western Digital и Seagate на своих сайтах упоминают, что ведут работу над созданием дисков, использующими технологию термоассистируемой магнитной записи (heat assisted magnetic recording, HAMR). В основе технологии будет небольшой лазер, при помощи которого нагревается части поверхности диска, где ведется запись (рисунок 8). Такой трюк позволит уменьшить размер магнитной области, хранящей один бит данных, а также увеличит стабильность хранения. Специалисты надеются, что при помощи технологии HAMR удастся создать жесткие диски с емкостью в 60 Тб. Направление записи
Лазер Зона разогрева Записывающая головка
Записанные данные
Носитель данных
Магнитное поле
временно изменить ее коэрцитивность и записать данные. Согласно сообщениям Seagate, головки в новых термомагнитных жестких дисках будут нагревать пластину в заданной точке до 450 °С, используя при этом лазер с длиной волны 810 нм и мощность около 20 mW. Естественно, компания не желает давать никаких дополнительных пояснений, а главным секретом являются записывающие головки. Именно они станут ключевой технологией в жестких дисках следующего поколения. Новое поколение жестких дисков с технологией HAMR должны будут иметь совершенно другую архитектуру, новые пластины, совершенно иные головки чтения/записи, да и многие другие компоненты, из используемых теперь, окажутся непригодны. Первые прототипы можно надеяться увидеть к концу 2016 или началу 2017 г. Ожидается, что первые диски с термомагнитной записью будут иметь емкость порядка 4 Тб и будут предназначены для тестирования. Надо изучить прототипы и выяснить, насколько надежны HAMR-винчестеры и можно ли их безопасно применять в центрах обработки данных. Пока никто не берется прогнозировать, насколько они окажутся совместимы с существующими технологиями, и какую производительность покажут. Все эти исследования потребуют времени, так что ожидать серийных образцов раньше 2018 г. не стоит.
6. Гибридные диски с памятью с фазовым переходом и NAND-технологией Сейчас на рынке компьютерных компонентов есть предложения гибридных дисков (SSHD), которые сочетают в себе как традиционные носители на магнитных пластинах, так и микросхемы памяти. Это сочетание дает значительный прирост быстродействия накопителя, незначительно увеличивая его стоимость. Диск автоматически проводит кэширование данных в микросхемах твердотельного накопителя, что ускоряет доступ к файлам. То, что диск является единым физическим устройством, – серьезное преимущество, поскольку не требуется дополнительный контроллер и лишнее место в корпусе, как если бы это были два разных диска.
Подложка
Рисунок 8 – Принцип термомагнитной записи
Сам принцип термомагнитной записи был запатентован в 1954 г., до того, как в продаже появился первый жесткий диск. Суть технологии в том, чтобы нагреть часть магнитной пластины на доли секунды до точки Кюри (температура, при которой ферромагнетики теряют свои основные магнитные свойства), чтобы
Рисунок 9 – Устройство SSD-накопителя №4-2016
45
ДЛЯ СПЕЦИАЛИСТА SSD-накопителем можно назвать любое устройство хранения данных на базе любых полупроводниковых элементов. Тем не менее прошло много времени, пока был налажен выпуск NAND Flash памяти. Только тогда стало возможным создавать твердотельные накопители по адекватным ценам (рисунок 9). Однако у этой технологии есть свои недостатки, прежде всего ограниченное число циклов перезаписи информации в ячейки памяти. Поэтому для замещения NAND Flash памяти была придумана новая – память с фазовым переходом (Phase change memory, PCM). Именно ее рассматривают как замену технологии флэш-памяти NAND, которая сейчас используется во всех SSD-накопителях. PCM применяет халькогенид, который при нагреве может «переключаться» между двумя состояниями: кристаллическим и аморфным (рисунок 10). Изменения состояния ячейки могут быть произведены около миллиона раз, а это значительно больше, чем у самых успешных NAND-ячеек, рассчитанных на 30 тысяч циклов перезаписи.
ЭЛЕКТРОНИКА инфо 7. Ленточные носители Linear Tape–Open (LTO) Запись информации на ленте известна задолго до появления вычислительной техники. На этом принципе построены все аудио- и видеозаписывающие приборы, произведенные до появления цифровых технологий. В мире изобретено много различных ленточных приводов и картриджей, включая столь популярные до недавнего времени видеомагнитофоны и кассеты к ним. Но с внедрением цифровых технологий существенных изменений в запись на ленту не произошло. Существует всего два способа, применяемого во всех устройствах. Это линейная запись при помощи неподвижной магнитной головки, и наклонно-строчная. Во втором случае магнитная головка вращается под наклоном к плоскости движения ленты и записывает информацию короткими дорожками. Именно наклонно-строчный метод нашел свое применение в ленточных накопителях, предназначенных для архивного хранения больших объемов данных (рисунок 11).
Рисунок 10 – Два фазовых состояния халькогенида
Принцип работы чипов РСМ основан на свойствах халькогенида (стекло с посеребренными полупроводниками из германия, сурьмы и теллура), который может существовать в двух стабильных фазовых состояниях. В одной фазе вещество представляет собой непроводящий материал, а в другой – преобразуется в кристаллический проводник. Изменение состояния фаз соответствует логическому нулю и единице. Совсем недавно удалось к этим фазам добавить еще два межфазовых состояния, что позволило удвоить емкость чипов. Недостатком памяти PCM оказалась большая задержка при записи. Но компания IBM успешно обошла этот недостаток, использовав гибридное устройство, в котором применяется память сразу трех типов: PCM, NAND и DRAM. Это сочетание позволяет увеличить скорость записи в 275 раз по сравнению с существующими решениями на базе SSD-накопителей. Скорость считывания экспериментального диска находится в промежутке от 100 до 300 наносекунд, а время записи – от 10 до 150 микросекунд. Первые накопители с технологией PCM, по прогнозам IBM, можно ожидать в продаже уже в текущем 2016 году. *** Мы рассмотрели технологии хранения данных с быстрым и сверхбыстрым доступом, а теперь не мешало бы изучить перспективы устройств для архивного хранения данных. Они функционируют намного медленнее жестких дисков и твердотельных накопителей, зато обеспечивают значительные объемы сохранения данных при относительно невысокой стоимости. И без таких технологий в наше время тоже не обойтись. 46
№4-2016
Рисунок 11 – Ленточный картридж LTO-1 позволял записать 100 Гб несжатых данных или до 200 Гб при использовании сжатия
Технология LTO-записи впервые была представлена в 2000 г. и позволяла записывать на ленточный накопитель первого поколения до 100 Гб данных (LTO-1). В настоящее время на рынке существуют накопители шестого поколения (LTO-6), способные хранить до 6,25 Тб, при стоимости хранения менее 1,3 цента на гигабайт. В следующем поколении ожидается появление носителей емкостью в 16 Тб, а затем и 32 Тб.
Рисунок 12 – Устройства ленточного картриджа на примере LTO-4
ДЛЯ СПЕЦИАЛИСТА
ЭЛЕКТРОНИКА инфо
9. Генетические хранилища
Рисунок 13 – Привод для чтения и записи ленточных накопителей LTO-6
Этот стандарт хранения продвигают несколько крупных компаний, таких как HP, IBM, Quantum, сформировавшие консорциум LTO Program Technology. Полтора года назад была анонсирована программа, согласно которой в перспективных накопителях 9 и 10 поколений удастся достичь емкости 62,5 Тб и 120 Тб соответственно. Значительно вырастет и скорость передачи данных. Стоимость хранения одного терабайта при этом планируется снизить чуть ли не на порядок.
8. IBM 154TB
Никого не удивляет, что ученые спокойно изучают генетические данные из ДНК мамонта, который жил тысячи лет назад и пролежал все это время в вечной мерзлоте. В 2013 г. была продемонстрирована возможность записывать и хранить данные в молекулах ДНК, а затем безошибочно считывать их. С тех пор многое изменилось, от экспериментальной разработки удалось дойти до действующего прототипа1.
Сегодня технология синтеза ДНК является процессом недешевым и сложным, однако в будущем именно этот способ может стать основным для надежного сохранения больших массивов данных. Подробно о процессе и перспективах хранения информации в ДНК рассказывает статья в нашем журнале, «ДНК: самый проверенный способ хранения данных!»
1
Не успел стандарт LTO-6 утвердиться на рынке, как в мае 2014 г. исследовательская группа, работающая под патронажем компании Fujifilm, заявила, что готова предложить гигантам индустрии усовершенствованную технологию хранения на магнитной ленте. Речь идет об изменении существующего картриджа за счет использования нового материала, способного хранить 85,9 млрд бит на квадратном дюйме. Такая плотность записи позволит поместить в картридже стандартных размеров до 154 Тб несжатых данных. Это в 62 раза больше, чем сейчас может вместить LTO-6. В продаже устройство может появиться в течение ближайших 10 лет. Эксперты из Fujifilm создали технологию, позволяющую синтезировать пленки со сверхтонким магнитным слоем. Чем слой тоньше, тем больше на нем можно разместить намагниченных доменов на единицу площади. Новинку назвали технологией Nanocubic.
Рисунок 14 – Структура магнитных материалов, используемых в системах ленточного хранения данных
УНП 190533632
№4-2016
47
ДЛЯ СПЕЦИАЛИСТА
ЭЛЕКТРОНИКА инфо
ДНК : САМЫЙ ПРОВЕРЕННЫЙ СПОСОБ ХРАНЕНИЯ ДАННЫХ! 1
Независимо друг от друга три команды ученых пришли к одним и тем же выводам: молекулы ДНК, положенные в основу систем хранения данных, помогут совершить революцию в этой сфере. Сотрудники Вашингтонского университета, компании Microsoft и университета Иллинойса доказали, что всю цифровую информацию, произведенную нашей цивилизацией, можно упаковать в объем 9 литров ДНК-материала. ПАВЕЛ БОКАЧ, технический обозреватель Эта информация на первый взгляд может показаться удивительной, ну еще бы – молекула ДНК и электроника находятся довольно далеко друг от друга. Но генетики давно научились работать с данными, извлеченными из ДНК мамонтов, пролежавших в мерзлоте тысячи лет. Сейчас ведутся работы по расшифровке геномов не только мамонтов, шерстистых носорогов или большерогих оленей, живших за тысячи лет до нас, но и динозавров, которых от нас отделяют миллионы лет. Так что нет никаких сомнений, что ДНК может надежно долгое время хранить данные даже в неблагоприятных условиях. Про использование структуры ДНК для «архивации» сведений впервые наука заговорила в 2013 г., когда британские ученые из Гарварда продемонстрировали запись данных в молекулу и последующее их чтение со 100-процентной точностью. Исследования начались за несколько лет до этой демонстрации, но первый успех тут же привлек внимание крупных корпораций, углядевших в открытии перспективную технологию. Молекулы ДНК – чрезвычайно плотная среда хранения. В один грамм генетического вещества можно уместить порядка 2000 ТБ данных. Главный недостаток, который не позволяет пока коммерческого использования этой технологии в системах хранения данных – это слишком дорогой процесс записи и чтения. В будущем, 1 Дезоксирибонуклеи́ новая кислота́ (ДНК) – макромолекула, обеспечивающая хранение, передачу из поколения в поколение и реализацию генетической программы развития и функционирования живых организмов. ДНК содержит информацию о структуре различных видов РНК и белков. С химической точки зрения ДНК – это длинная полимерная молекула, состоящая из повторяющихся блоков – нуклеотидов. В подавляющем большинстве случаев (кроме некоторых вирусов, содержащих одноцепочечную ДНК) макромолекула ДНК состоит из двух цепей, ориентированных азотистыми основаниями друг к другу. Эта двухцепочечная молекула спирализована. В целом структура молекулы ДНК получила название «двойной спирали». wikipedia.org
48
№4-2016
когда его удастся усовершенствовать, возможности ДНК можно будет применить для долгосрочного сбережения важной информации, например, в государственных ведомствах, архивах и библиотеках. На сайте Гарвардского университета опубликованы данные о том, что в одном грамме генетического материала удалось сохранить 700 терабайт данных. Это намного эффективнее любых современных электронных хранилищ, но ученые на этом не останавливаются. Они планируют побить собственный рекорд плотности, упаковав в молекулах ДНК порядка 25 петабит информации. Это примерно столько же, сколько портал Google обрабатывает за день. На это, по расчетам исследователей, может потребоваться не более 5 граммов вещества. Для хранения «всего» 700 терабайт информации понадобилось бы 14 тысяч Blu-ray-дисков объемом 50 гигабайт, а жестких дисков понадобилось бы 233 штуки (при емкости каждого в 3 терабайта). Общий вес таких накопителей превысил бы 1,5 центнера. У всех электронных носителей, будь то жесткие диски, магнитные ленты или микросхемы памяти, есть одна общая «ахиллесова пята» – безопасное хранение данных на них не превышает нескольких десятилетий. В последнее время все острее проявилась потребность хранить данные намного дольше и при этом не загромождать своими хранилищами и архивами огромные площади. Запись данных в молекулу ДНК способно решить эту проблему. В окружающей нас природе молекулы ДНК переносят и хранят генетические инструкции, способные управлять развитием и жизнедеятельностью живых организмов. Этот процесс длится миллионы лет, и технология хранения отработана самой эволюцией. Человек неоднократно заимствовал у природы готовые решения, применяя их в своих целях. Стоимость расшифровки генетической информации, как показывает практика, снижается гораздо быстрее, чем дешевеет компьютерная память. Технологический процесс ускоряет синтез нитей, соединенных из расположенных произвольно органических молекул – основных строительных блоков ДНК. Если первые расшифровки геномов обходились в миллионы долларов,
ЭЛЕКТРОНИКА инфо то нынче провести генетический анализ стоит уже около сотни долларов. Так что технология записи в ДНК вскоре опередит в развитии появление новых электронных носителей, а затем вытеснит их с рынка хранения данных. Ожидать в ближайшие годы появления чисто генетических накопителей вряд ли стоит, но появление гибридных систем – дело вполне ожидаемое. Исследователь из Microsoft Дуглас Кармеан, который ранее работал ведущим специалистом в компании Intel, а ныне возглавляет группу разработчиков технологии ДНК-хранения, заявил по поводу новой разработки: «Нас неожиданно осенило, откуда следует ждать следующих прорывов». И пояснил ход своих мыслей. Первый персональный компьютер LINC, который доктор Уэсли Кларк спроектировал в 1961 году специально для биомедицинских исследований, заметно помог биотехнологиям в развитии. Эволюция техники в обоих направлениях – медицине и электронике – помогли друг другу, заимствуя друг у друга новые идеи. Так появилось направление «интерактивного компьютеринга», позволяющее рассматривать компьютерные технологии не просто как технический процесс, а как часть общей эволюции. В этом разрезе использование очередного изобретения природы на благо человека выглядит вполне закономерно. В лаборатории Центра компьютерных наук и инжиниринга Вашингтонского университета собран комплекс оборудования, скорее похожего на биологическое. Это система расшифровки ДНК-кода, а также прибор, который увеличивает фрагменты кода путем создания миллиарда идентичных копий. Все вместе – готовый прототип системы архивации данных, которая, при небольшом усовершенствовании, уже в течение пяти лет может быть запущена в производство. Установка громоздкая и требует высокой квалификации персонала, но к ней уже проявили интерес киностудии Голливуда, которым приходится вкладывать огромные средства в хранение оцифрованных копий фильмов, снятых за всю историю кино. Кроме них интерес к разработке проявил Департамент здравоохранения, которому приходится содержать огромный дата-центр для хранения историй болезней, рентгеновских фотоснимков, а также данных магнитотомографии. Весь этот аппаратный комплекс (рисунок 1) – результат совместной работы научных групп из университетов Иллинойса, Вашингтона и компании Microsoft. Совместно они довели исследования до готового действующего образца, кодируя информацию в ДНК, а затем извлекая конкретный файл из хранилища. Так удалось закодировать статьи из Википедии, затем выбрать и отредактировать необходимые части текста, записанные в ДНК. Тем самым была доказана не только возможность многократного чтения, но и редактирования данных на экспериментальном носителе. Однако, как отмечают все участники проекта, технология создана в первую очередь для сохранения информации, а не для работы с ней. Тут пока запись в ДНК значительно проигрывает традиционным технологиям. Электронные системы хранения в чем-то напоминают города, где есть конкретные данные по поводу названия
ДЛЯ СПЕЦИАЛИСТА
КРАТКАЯ СПРАВКА Уэсли Кларк (Wesley Allison Clark) в период с 50-х по 70-е годы во многом определил прогресс в технологиях персональных вычислений, компьютерной графики и Интернета. Его научная работа началась в 1952 г. в Массачусетском технологическом институте, где он тестировал память для военного лампового компьютера. Спустя три года Кларк стал инициатором проекта одного из первых транзисторных компьютеров, TX-0, ставшего прообразом нового класса компактных (габаритами меньше комнаты) систем – миникомпьютеров. В следующем аппаратном проекте Кларка, TX-2, была реализована революционная идея экранного интерфейса со световым пером, использовавшимся для работы с графическим приложением. В 60-е годы вместе с Чарльзом Мольнаром (Charles Molnar) Кларк пришел к концепции сборки компьютера из набора готовых модулей, воплощенную в системе LINC (Laboratory Instrument Computer), которую IEEE Computer Society назвала первым настоящим персональным компьютером. В 1961 г. она получила практическое применение для анализа нейросигналов в Национальном институте ментального здоровья. Собранный из четырех модулей общими габаритами как два телевизора, 12-разрядный LINC был оборудован крошечным экраном с клавиатурой и процессором тактовой частотой в полмегагерца. Низкая по тем временам цена, порядка 43 тыс. долл., позволила первой миникомпьютерной фирме Digital Equipment заняться коммерческим продвижением LINC. Всего было изготовлено 50 экземпляров LINC оригинальной конструкции. В 1967 году Кларк предложил «ввести небольшой компьютер между хост-компьютером и сетью линий передачи», став автором идеи маршрутизатора, названного тогда IMP (Interface Message Processor). Ее внедрением занялась фирма Bolt, Beranek & Newman (BBN Technologies). В итоге компьютеры Honeywell стали стержнем конструкции ARPAnet, трансформировавшейся впоследствии в Интернет. №4-2016
49
ДЛЯ СПЕЦИАЛИСТА улицы, номера дома и квартиры. Точная адресация данных позволяет быстро и безошибочно находить нужный файл. А при хранении в ДНК туда помещается сразу большой массив информации, который для редактирования требуется извлечь на промежуточный накопитель, провести нужные манипуляции с фрагментом, а затем поместить его обратно в хранилище. Немного неудобно, зато такая структура молекулы ДНК позволяет природе хранить данные миллионы лет и безошибочно их передавать последующим поколениям.
Рисунок 1 – Машина, способная превратить одну нить ДНК в миллионы
Оцифрованное изображение, к примеру, может быть разбито на тысячи кусочков, которые затем накладываются на тысячи отдельных нитей ДНК. При кодировании информации исследователи добавляют уникальный идентификатор, который позволяет впоследствии восстановить полную картинку или файл, как будто собирая пазл. Используя свойства нитей ДНК самовосстанавливаться, можно продублировать каждую нить до миллионов копий, благодаря чему даже при существенном повреждении всей молекулы, информацию все равно удастся прочитать. Сейчас ученые работают над совершенствованием технологий сборки, а также над способами хранения. Предстоит изобрести тип носителя, пригодный для массового использования. В данный момент к работе подключилась крупная французская компания Technicolor, владеющая крупным бизнесом в области цифровых данных и архивировании кино. Новый партнер ставит ученым новую задачу – снизить стоимость хранения как минимум в тысячу раз. 50
№4-2016
ЭЛЕКТРОНИКА инфо Сейчас самым слабым местом нового способа хранения является невозможность записывать информацию быстро. Сохранение значительных объемов данных занимает часы, в то время как главный конкурент новой технологии – запись на магнитной ленте или оптических носителях - занимает минуты. Но за счет того, что архивные носители лежат где-то в хранилищах, доступ к ним может потребовать значительного времени. Скорость кодирования цифровой информации в ДНК очень скоро сократится, наработки в этом направлении уже есть. При снижении стоимости оборудования это сделает новую технологию конкурентоспособной альтернативой магнитным хранилищам. Хотя скорость восстановления пока невелика по сравнению с электронной или магнитной памятью, ДНК заметно надежнее в отношении сроков и масштабов данных, которые она может хранить. Главные достоинства использования ДНК в сохранении информации: – ДНК обладает невероятной плотностью хранения – можно хранить один бит информации на каждом из оснований, а одно основание имеет размер всего в нескольких атомов; – молекула ДНК имеет объемную структуру, поэтому ее можно более эффективно наполнить информацией. ДНК невероятно стабильна. Самые современные средства хранения информации нужно сберегать в строго однородном микроклимате, в вакууме или при минусовой температуре, защищая от воздействия пыли и электромагнитных излучений. ДНК может спокойно пролежать сотни тысяч лет в любой из коробок в вашем гараже и все данные на ней сохранятся. Это означает, что в отличие от магнитных жестких дисков, которые имеют сравнительно недолгий срок эксплуатации, ДНК способна долгое время хранить в себе данные. Ни одно из человеческих изобретений пока не способно даже приблизиться к таким техническим возможностям. При работе над статьей использовались материалы сайтов: evolutionnews.org; pvsm.ru; therunet.com
УНП 190491237
ЭЛЕКТРОНИКА инфо
ДЛЯ СПЕЦИАЛИСТА
ЭЛТЕХ – ОДИН ИЗ ЛИДЕРОВ НА РЫНКЕ ЭЛЕКТРОННЫХ КОМПОНЕНТОВ 22 марта 2016 г. в г. Минске состоялся семинар «Новые компоненты Microchip Technology для перспективных разработок». Мероприятие проводила компания ЭЛТЕХ – официальный дистрибьютор Microchip Technology, всемирно известного поставщика микроконтроллеров и аналоговых компонентов. Сотрудники журнала «Электроника инфо» предлагают релиз о данном мероприятии. Открыл семинар Дмитрий Тормашев – директор по развитию дистрибуции полупроводников компании ЭЛТЕХ. Его выступление освещало работу компании ЭЛТЕХ на российском рынке, а также перспективы по предложению электронных компонентов в Республики Беларусь. Дмитрий рассказал о первом годе работе ТУП «ОмегаКомпонент», о становлении логистической составляющей (благодаря которой доставка заказанных товаров в Минск осуществляется в течение 3-5 рабочих дней), а также об интернет-магазине компании. В интернет-магазине белорусский поДмитрий Тормашев – директор по развитию купатель может разместить заказ дистрибуции полу- (объем – от 1 шт.), оплатить покупку проводников компа- в белорусских рублях и получить ее нии ЭЛТЕХ в Минске в течение недели. Также Дмитрий рассказал о технической поддержке, которую оказывает компания ЭЛТЕХ своим покупателям. Высококвалифицированные инженеры компании готовы ответить на вопросы заказчиков и оказать помощь в выборе компонентной базы. По договоренности с заказчиком компания осуществляет поставку бесплатных образцов продукции, а также отладочных
плат. Данными возможностями могут воспользоваться и белорусские партнеры компании. Также компания проводит технические семинары, на которых выступают специалисты компаний-поставщиков. Ярким примером является проходящий форум, посвященный продукции компании Microchip. Далее слово было предоставлено сотрудникам компании Microchip Technology: Ульриху Халлербергу – директору по продажам в регионе EMEA, Аттиле Колингеру – старшему инженеру по применению продукции Microchip Technology, Денису Нерсесову – региональному представителю компании Microchip Technology на Ульрих Халлерберг – территории России и СНГ, Михаилу директор по прода- Мишану – инженеру по применению жам в регионе EMEA продукции Microchip Technology. Они осветили деятельность Microchip Technology в течение последнего десятилетия, уделив особое внимание основополагающим моментам в работе компании. Один из существенных нюансов – долгий срок функционирования компонентов, которые выпускает компания Microchip. Вся продукция Microchip производится до тех пор, пока хотя бы один из потре-
СПРАВКА Компания ЭЛТЕХ, основанная в Санкт-Петербурге в 1992 году, – один из крупнейших поставщиков электронных компонентов на российском рынке. Летом 2009 г. компания ЭЛТЕХ сертифицировала свою систему менеджмента качества на соответствие стандарту ISO 9001:2008, в 2012 г. и в 2015 г. успешно прошла ресертификацию. Благодаря успешной многолетней работе компания завоевала широкую известность и прочную репутацию как у зарубежных партнеров, так и у своих заказчиков в России. Компании Analog Devices, Mean Well, Renesas Electronics, Power-One и Ramtron, отмечая достигнутые успехи, официально признали ЭЛТЕХ своим дистрибьютором № 1 не только в России, но и в Восточной Европе. Разветвленная сеть региональных офисов ЭЛТЕХ, расположенных в крупных промышленных центрах России – Москве, Екатеринбурге, Новосибирске, Ростовена-Дону, а также в Беларуси, в г. Минске, и грамотно выстроенная логистика помогает компании быть ближе
к заказчику и предоставлять высококачественный сервис «из первых рук» в короткие сроки. Большое внимание ЭЛТЕХ уделяет своевременному информированию своих заказчиков о новых линиях поставок, изменении цен, состоянии склада. Компания ежегодно участвует в тематических выставках, выпускает каталоги, технические брошюры по предлагаемой продукции. Для разработчиков электронной техники регулярно проводятся семинары в разных городах России, оказываются технические консультации. В настоящее время ЭЛТЕХ является официальным дистрибьютором более чем 30 компаний, в том числе Analog Devices, Mean well, Renesas Electronics, Toshiba Electronics, Ametek, Honeywell и т.д. В 2015 году компания ЭЛТЕХ получила статус официального дистрибьютора компании Microchip Technologies на территории России, Беларуси и других стран СНГ. Также в 2015 году компания ЭЛТЕХ создала торговое представительство в Республике Беларусь – ТУП «ОмегаКомпонент» – с офисом в г. Минске. №4-2016
51
ДЛЯ СПЕЦИАЛИСТА
Аттила Колингер – старший инженер по применению продукции Microchip Technology
Денис Нерсесов – региональный представитель компании Microchip Technology на территории России и СНГ
Михаил Мишан – инженер по применению продукции Microchip Technology
Сергей Литвинов – директор ТУП «ОмегаКомпонент»
Алекандр Сыров – руководитель группы по развитию бизнеса Микроконтроллеры и Телеком 52
№4-2016
бителей использует ее в своих разработках, и это – принципиальная позиция компании. Следующий стратегический момент – это постоянное внимание инженеров компании к такой технической характеристике, как низкое энергопотребление. Низкое энергопотребление характерно для аналоговой продукции компании, микросхем памяти, а также для микроконтроллеров, некоторые из которых в спящем режиме потребляют около 9 нА. Microchip Technology в последнее время существенно расширила ассортимент продукции. Если ранее Microchip ассоциировался у инженеров исключительно с микроконтроллерами, то сейчас компания предлагает микросхемы памяти, различные аналоговые и интерфейсные компоненты, а также компоненты для беспроводной связи и управления электропитанием. Именно эти направления компания считает наиболее перспективными и уделяет их динамике особое внимание. Развитие некоторых направлений подстегивает слияние производителей. В течение последних пяти лет Microchip приобрела несколько компаний, занимающих лидирующие позиции в своих нишах. Сделка 2016 года – это введение в состав Microchip Technology компании Atmel, одного из ведущих производителей микроконтроллеров. В 2015 году Microchip присоединила компанию Micrel, мирового лидера в производстве микросхем для питания, связи и Ethernet. Инженеры компании Microchip выразили надежду, что многие из их разработок будут востребованы в продукции, которая выпускается на белорусских предприятиях. Сотрудники Microchip ответили на вопросы белорусских коллег, размышляли о возможности применения компонентов в тех или иных изделиях. Семинар прошел в непринужденной обстановке и был полезен для белорусских инженеров. По оценкам посетителей семинара, они узнали много нового о компонентах Microchip. Слушатели выразили заинтересованность в дальнейших мероприятиях подобного рода. Презентацию семинара можно получить, обратившись в ТУП «ОмегаКомпонент». eltech.spb.ru
ЭЛЕКТРОНИКА инфо
PIC24FJ128GC010 – ГОТОВЫЙ ДИЗАЙН ПОГОДНОЙ СТАНЦИИ
Компания ЭЛТЕХ предлагает готовый дизайн портативной погодной станции, разработанной инженерами компании Microchip на базе микроконтроллера PIC24FJ128GC010 семейства PIC24F ‘GC’. Данный 16-ти битный микроконтроллер служит для обработки и вывода на ЖК-дисплей данных, полученных от датчика температуры (MCP9700), датчика освещенности, датчика влажности, а также датчика качества воздуха. Сигналы, полученные от сенсоров, поступают на операционные усилители и АЦП, расположенные на борту микроконтроллера, что упрощает их дальнейшую цифровую обработку. Для управления платой используются емкостные сенсорные кнопки, за работу которых отвечает CTMU (блок измерения времени заряда), являющийся частью встроенной периферии PIC24FJ128GC010. За вывод информации на дисплей и работу шины USB также полностью отвечает PIC24FJ128GC010. Таким образом, пример платы погодной станции демонстрирует высокий уровень интеграции в семействе микроконтроллеров PIC24F ‘GC’, что позволяет увеличить производительность, снизить уровень шумов, а также удешевить устройство. Обширная встроенная аналоговая периферия в совокупности с такими функциями, как USB и управление ЖК-дисплеем делает микроконтроллеры семейства PIC24F ‘GC’ отличным выбором для различных медицинских и промышленных изделий, которые используют различные датчики. Более подробно с данным дизайном погодной станции можно ознакомиться на сайте Microchip. microchip.com
Бескомпромиссные решения Повысьте функционал системы с помощью 8-разрядных МК PIC!
При проектировании встраиваемых систем часто приходится идти на компромиссы, касающиеся производительности, функциональности и стоимости системы. В результате «умирают» лучшие идеи по созданию уникальных изделий. Мы уверены, что эту проблему можно решить. Достаточно воспользоваться нашей новинкой – 8-разрядными микроконтроллерами PIC с универсальными «независимыми от ядра» аппаратными блоками с интеллектуальными функциями, которые обладают высоким быстродействием, намного более эффективным кодом и потребляют намного меньше энергии по сравнению с программно реализованными решениями. По сути, независимые от ядра периферийные блоки (Core Independent Peripherals) позволяют легко интегрировать многие сложные системные функции в один микроконтроллер, повысив быстродействие, гибкость и в то же время уменьшив энергопотребление и стоимость решения. Проектирование с использованием этих микроконтроллеров избавит разработчиков от необходимости идти на компромиссы.
Новые 8-разрядные микроконтроллеры PIC позволяют: максимально увеличить гибкость системы; минимизировать время задержки; уменьшить стоимость решения.
www.microchip.com/8-bit Название и логотип Microchip, а также PIC – зарегистрированные торговые марки компании Microchip Technology Incorporated в США и других странах. Все остальные торговые марки являются собственностью соответствующих владельцев регистрации. ©2015 Microchip Technology Inc. Авторские права защищены. DS30010101A. MEC2030Rus09/15
Унитарное предприятие «ИЦТ Горизонт» 220029, Республика Беларусь, г. Минск, ул. Красная, 7, корпус 25 Тел.: +375 17 288-11-82, факс: +375 17 288-11-82 инфо e-mail: office@rdbce.by
ОБЛАЧНЫЙ ИНТЕРФЕЙС
ЭЛЕКТРОНИКА
Интеллектуальная сенсорная система
Видеостена HORIZONT
«Витрина» Высококонтрастный сверхъяркий дисплей
Бесшовное исполнение
• Разработка и внедрение АСУ ТП (до 20 касаний) Мультитач Формирование видеостен любых размеров Точное позиционирование • Сенсорные панели оператора Возможность вывода на экран любой Низкое потребление энергии и облачный интерфейс информации от произвольного количества источников Режим работы в перчатках • Программируемые логические Автономно-удаленный режи работы Возможность масштабировать информацию котроллеры учреждений и менять сценарий видео показа • Источники питания для Вывод изображения с разрешением 4К общепромышленного Идеально для: примененияпосмотреть ассоримент Магазинов зарезервировать • Преобразователи интерфейсов заказать доставку Салонов красоты • Промышленные Банков компьютеры оплатить товар или услуги и прочее cMT Series – человеко-машинный интерфейс с облачной технологией услуг и сервиса • ПриводнаяЦентров техника Эффективная работа даже в часы закрытия! Для конференц-залов, рекламного бизнеса и в сферы развлеченийIP Экономия: бесплатная среда разработки, нет надобности статическом • Приборы контроля качества Проводной и беспроводной доступ по локальной сети и учета электроэнергии Интеллектуальная сенсорная система Простота подключения, небольшой размер •Программно-технический Контроллеры с поддержкой «Умная» остановка комплекс Мобильность: доступ с персонального компьютера, планшета, сенсорного экрана протоколов МЭК 60870-5-101/104 «Электронная очередь» Удаленный доступ через Интернет из любой точки мира • Устройства защиты Навигация по городу Универсальность: поддержка контроллеров различных производителей от импульсных перенапряжений Интерактивный сенсорный терминал выдачи талонов (диагональ 19’’, 22’’, 32’’, 42’’) Главное табло ЖК (диагональ 42’’, 50’’, 55’’) ЖК табло рабочего места (диагональ 19’’, 22’’, 32’’) Пульт управления оператора – вызов пациентов/клиентов (7’’, мультитач) Произвольная конфигурация комплекса
• • • • • •
Построение маршрута движения 3D карты Расписание транспорта Поиск организаций и заведений по ключевым словам Вызов такси и экстренных служб Онлайн заказ экскурсий и билетов Информация о достопримечательностях
Подробнее про облачный интерфейс на с. ???
Афиша событий с функцией бронирования Презентационный и рекламный инструмент,
УНП 100085149
ООО «ПЛК-Системы» | г. Минск, ул. П.Бровки, 19-438 | +375 (17) 284 11 23 иные социально ориентированные и коммерческие функции www.plcsystems.by | info@plcsystems.by
УНП 101446545
№5-2015
71
ЭЛЕКТРОНИКА инфо
ДЛЯ СПЕЦИАЛИСТА
МИНИКОМПЬЮТЕР LEMAKER GUITAR – ВЫСОКОПРОИЗВОДИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА LeMaker Guitar при низкой себестоимости, широком наборе возможностей и наличии большого количества документации является хорошим выбором как для начинающего пользователя, желающего познакомиться с разработкой электроники и программированием, так и для профессионального инженера. УП «ИЦТ Горизонт» использует LeMaker Guitar в своих новых проектах, к примеру, в системе управления потоками клиентов. Описание аппаратной составляющей LeMaker Guitar состоит из системного модуля (System on Module, SoM) и платы расширения. Системный модуль представляет собой 204-контактный SODIMM модуль (по аналогии с Raspberry Pi Compute Module) и содержит систему на кристалле (СнК), оперативную память, ПЗУ и блок управления питанием.
Рисунок 2 – SoM-модуль, вид сверху (слева) и вид снизу (справа)
Сетевые интерфейсы представляют собой модуль Bluetooth/Wi-Fi с поддержкой стандартов 802.11 b/g/n и разъем Ethernet 100 Мбит/с. Также плата расширения содержит разъем для карт памяти microSD, ИК-приемник, аналоговый и I2S аудиовыходы, композитный видеовыход, микрофон, отладочный порт UART, два светодиода, кнопки включения, сброса и запуска режима обновления прошивки. Возможно подключение камеры. Плата питается от внешнего источника напряжением 12 В и потребляет ток до 2 А. Есть возможность подключения внешнего литий-ионного аккумулятора для создания мобильных устройств. Рисунок 1 – Общий вид LeMaker Guitar
В качестве СнК используется чип S500 от Actions Semiconductors, состоящий из четырехъядерного процессора Cortex A9r4 с тактовой частотой 1,3 ГГц и кэшпамятью объемом 512 Кб, NEON SIMD сопроцессора, графического ускорителя PowerVR SGX544, способного декодировать видео в разрешении вплоть до 4K. Реализованы интерфейсы MIPI, RGB, DSI, LVDS, HDMI, USB 2.0/3.0. Объем оперативной памяти DDR3 составляет 1 Гб, объем eMMC ПЗУ – 8 Гб. Для облегчения работы с системным модулем в комплекте поставляется плата расширения. Она реализует интерфейсы подключения дисплеев HDMI 1.4 и LVDS, имеет два порта USB 2.0 и один порт Micro USB 3.0. На плате присутствует 40-контактный разъем портов общего назначения (GPIO), совместимый с Raspberry Pi, что позволяет использовать периферийные устройства, созданные для семейства миникомпьютеров Raspberry. Поддерживаются интерфейсы UART, I2C, SPI, PWM, I2S.
Рисунок 3 – Плата расширения LeMaker Guitar №4-2016
53
ДЛЯ СПЕЦИАЛИСТА
ЭЛЕКТРОНИКА инфо
Операционная система и программное обеспечение В качестве операционной системы пользователю предоставляется на выбор Android и ряд дистрибутивов Linux. Официальным дистрибутивом Linux для LeMaker Guitar является LeMuntu – свободная операционная система, основанная на Debian Jesse с графическим окружением LXDE. Также доступны дистрибутивы ArchLinux, Ubuntu Mate и LeMedia – мультимедийная операционная система на базе Debian, содержащая программный комплекс домашнего кинотеатра Kodi. В 2015 г. УП «ИЦТ Горизонт» на основе указанного миникомпьютера было создано несколько проектов. В основном это были интерактивные сенсорные системы различного назначения. В центре Минска в районе Старого города установлены информационные сенсорные стойки на базе панелей 42", причем одна из них двухсторонняя. По заказу различных ведомств изготавливаются интерактивные сенсорные экраны размером 50-70". Для детских дошкольных учреждений выпускаются обучающе-игровые системы.
Рисунок 4 – Рабочий стол Ubuntu Mate
Для работы с портами общего назначения предлагается ряд программных библиотек: – WiringLMK – библиотека для работы с портами на языке C. Написана на базе библиотеки WiringPi для Raspberry Pi и содержит аналогичные функции работы с портами; – LMK.GPIO – библиотека для работы с портами на языке Python. Аналогично предыдущей, копирует функционал Rpi.GPIO для Raspberry Pi. На момент написания статьи поддерживает не все доступные интерфейсы; – возможно управление портами из программы Android, написанной на Java. Также поддерживается обучающая среда визуального программирования Scratch. Техническая поддержка и сообщество разработчиков LeMaker Guitar является Open Source проектом, поэтому на официальном сайте доступен полный пакет документации, включающий схемы системного модуля и платы расширения, 3D и CAD модели. Wiki-раздел сайта позволяет ознакомиться с базовыми примерами работы с аппаратными модулями платы и программными библиотеками, также исчерпывающе описывая процесс сборки и настройки дистрибутивов Linux. Кроме этого, у компании LeMaker есть форум, где разработчики миникомпьютера делятся опытом и отвечают на вопросы пользователей. Все это в совокупности снижает порог вхождения в платформу LeMaker Guitar и позволяет в краткие сроки с минимальными затратами приступить к эффективной разработке. 54
№4-2016
Наиболее крупным проектом прошлого года было оснащение более 40 лечебных учреждение г. Минска системами управления потоками клиентов. Разработка проектов позволила создать гибкую универсальную платформу, которая достаточно легко настраивается на конкретное применение. В процессе работы с заказчиками неоднократно возникали дополнительные пожелания и требования, и практически все они были реализованы в процессе пусконаладочных работ.
В планах института – дальнейшее развитие данного направления. В частности, речь идет о программно-технических комплексах различного назначения. Институт намерен участвовать в тематических конкурсах по поставке по территории республики информационно-справочных систем. idtv.by
ЭЛЕКТРОНИКА инфо
ДЛЯ СПЕЦИАЛИСТА
«АЛЬФАЧИП» ПРЕДСТАВЛЯЕТ Прецизионная инерционная измерительная система iSensor® с шестью степенями свободы, включающая в себя трехосевой гироскоп и трехосевой акселерометр
ADIS16460 сочетает в себе передовую технологию iMEMS ® и схемы аналогового преобразования сигнала, оптимизирующие динамические характеристики. Чувствительность, смещение и рассогласование осей каждого датчика подвергается заводской калибровке, и, как следствие, датчики имеют индивидуальные формулы динамической компенсации, которые обеспечивают высокую точность измерения. Компонент предоставляет пользователю простой, экономически эффективный, особенно по сравнению со сложностью и объемом инвестиций при реализации решений на базе дискретных устройств, способ интеграции прецизионных, многоосевых измерений параметров движения в промышленные системы. ADIS16460 выпускается в формате 14-контактного модуля с соединительным интерфейсом и работает в промышленном температурном диапазоне от −25° C до +85° C. Нитрид-галлиевый (GaN) широкополосный усилитель мощности с выходной мощностью 10 Вт, эффективностью преобразования энергии (PAE) до 69 % в полосе от 10 МГц до 1,1 ГГц и неравномерностью коэффициента усиления ±0,5 дБ
HMC1099 идеально подходит для усиления импульсных или непрерывных сигналов в инфраструктуре беспроводных сетей, радиолокаторах и системах мобильной радиосвязи, а также для универсального применения. Регулировка рабочих характеристик компонента производится при помощи внешних, недорогих компонентов для поверхностного монтажа. HMC1099 выпускается в 32-выводном корпусе LFCSP_LQ и работает в промышленном температурном диапазоне от −40° C до +85° C.
Восьмиканальный Σ-Δ аналого-цифровой преобразователь (АЦП) с Σ-Δ модулятором и цифровым фильтром в каждом канале, обеспечивающий синхронную выборку статических и динамических сигналов
AD7768 устанавливает новые стандарты качества для продуктов своей категории, обеспечивая частоту обновления выходных данных АЦП до 256 kSPS на канал и динамический диапазон 108 дБ при максимальной полосе входного сигнала 110,8 кГц при типичных уровнях интегральной нелинейности (INL) ±2 ppm , напряжения смещения ±50 мкВ и погрешности коэффициента усиления ±30 ppm. AD7768 выпускается в 64-выводном корпусе LQFP и работает в промышленном температурном диапазоне от −40° C до +105° C. Двухканальные цифровые изоляторы на базе технологии iCoupler® Analog Devices с независимыми каналами в разных конфигурациях и номинальным выдерживаемым напряжением 3 кв.
ADuM120N и ADuM121N работают с напряжением питания на каждой из сторон устройства в диапазоне от 1,8 В до 5 В, обеспечивая совместимость с низковольтными системами и возможность преобразования уровней напряжения при передаче сигналов через изоляционный барьер. Компоненты имеют максимальную задержку распространения 13 нс и искажение длительности импульса менее 3 нс при работе от 5 В. Рассогласование каналов не превышает 3,0 нс. ADuM120N (2 входа на стороне VDD1) и ADuM121N (1 вход на стороне VDD1/1 вход на стороне VDD2) выпускаются в 8-выводном корпусе SOIC и работают в промышленном температурном диапазоне от −40° C до +125° C. alfa-chip.com №4-2016
55
ДЛЯ СПЕЦИАЛИСТА
ЭЛЕКТРОНИКА инфо
LoRa – ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНАЯ СВЯЗЬ ДЛЯ ИНТЕРНЕТА ВЕЩЕЙ Весной прошлого года на рынке появилась новая сетевая технология на базе WAN, у которой есть значительные преимущества перед сетями сотовой связи и Wi-Fi, прежде всего благодаря возможностям установки межмашинных (M2M) коммуникаций, а также высокой энергоэффективности. ПАВЕЛ БОКАЧ, технический обозреватель Возможности интернета вещей вовсе не в самоорганизующихся холодильниках и умных кофемолках, а в возможностях управления промышленностью, сборе показаний различных датчиков, на основе которых строится организация систем. И вот в этом направ-
ОТЛАДОЧНОЕ СРЕДСТВО СЕТЕЙ ДАЛЬНЕЙ СВЯЗИ LoRaWAN ОТ Microchip Компания Microchip Technology Inc. представляет RN2483 LoRa(TM) Mote – отладочное средство сетей дальней связи LoRaWAN. Комплект RN2483 LoRa Mote – это конечное устройство класса А сетей LoRaWAN, основанное на модеме LoRa RN2483. Плата в автономном режиме имеет батарейное питание и предоставляет платформу для демонстрации возможностей сети LoRaWAN работать на большие расстояния, а также совместимость соединений гейтвеев и инфраструктуры сетей LoRaWAN v1.0. RN2483 LoRa Mote содержит датчики температуры и освещенности для возможности формирования данных, которые передаются по заданному расписанию или нажатию кнопки. OLED-дисплей предоставляет информацию о режиме работы модема, статус соединения, показания датчиков и данные о подтверждении их доставки. Стандартный USBинтерфейс позволяет подключаться к компьютеру и предоставляет интерфейс общения с модемом RN2483. Как и другие модули семейств RN (Wi-Fi, BlueTooth LowEnergy), модули LoRaWAN RN2483 имеют простой интерфейс и доступ к стеку LoRa через набор ASCII-команд. alfa-chip.com 56
№4-2016
лении потенциал «интернета вещей» до настоящего времени был задействован недостаточно. Развитие технологии ограничивали технические факторы: малый ресурс аккумулятора; расстояния, недоступные для передачи данных; высокие затраты на оборудование, да и отсутствие единого стандарта. Новая технология, которую назвали LoRaWAN (Long Range wide-area networks), поможет преодолеть эти ограничения. Протокол для энергосберегающих WAN-сетей и новые спецификации помогут задействовать нелицензированный спектр беспроводного доступа (433,05-434,79 и 863-870 МГц и мощность до 25 мВт). Новая технология сможет соединять сенсоры, находящиеся на большом расстоянии друг от друга, а срок жизни аккумулятора при этом намного увеличивается. При этом нет необходимости перекраивать существующие сети передачи данных. Преимуществами LoRaWAN являются: мобильность, безопасность, двунаправленность, локализация и позиционирование, а также снижение стоимости.
Для продвижения технологии был сформирован альянс крупных компаний, куда вошли Microchip, IBM, Semtech и другие. Новая организация LoRa Alliance займется поддержкой, развитием и стандартизацией технологии LoRaWAN. Главная задача – стандартизация аппаратного и программного обеспечения для телекоммуникационных операторов, которым предстоит подключать и обслуживать миллиарды устройств по новой технологии. Программное обеспечение IBM Long Range Signaling and Control (LRSC) и облачный сервис IBM Internet of Things Foundation, созданные для обслужи-
ЭЛЕКТРОНИКА инфо вания возможностей LoRaWAN, позволят устанавливать межмашинные коммуникации и осуществлять решения для интернета вещей. ПО позволяет соединять в сеть первого уровня до миллиона устройств, поддерживающих передачу данных по технологии LoRaWAN. Сенсоры LoRaWAN способны передавать данные на удалении более сотни километров – в идеальных условиях, но на практике в небольших городах эта дистанция составляет 15 км, а в плотно застроенных районах – порядка двух километров. Но при этом обеспечивается уверенная скорость обмена информацией со скоростью от 300 бит/сек до 100 кбит/сек. Эти устройства идеально подходят для передачи небольших объемов информации, к примеру, GPS-координат и погодных данных, в то время как широкополосная связь справляется с этим с трудом. Сенсоры требуют мало энергии, некоторые из них способны проработать до 10 лет, питаясь от одного аккумулятора AA. Безопасность передачи обеспечивается ключами шифрования AES128, что делает взлом и прослушивание фактически невозможными. У сетей LoRaWAN есть множество возможностей применения. Например, торговые аппараты могут посылать сигнал, когда товар заканчивается или оборудованию нужен ремонт. В городах датчики, отслеживающие движение на улицах, могут включать и отключать освещение, что позволит экономить энергоресурсы, специальные приложения для навигаторов помогут водителям искать свободные места для парковки. Владельцы домашних животных сумеют отследить местонахождение своих потерявшихся питомцев. Грузоперевозчики смогут отслеживать движение своих контейнеров в реальном времени прямо на грузовиках, кораблях и поездах. Открывается масса возможностей по управлению в энергетике, промышленности, в медицине и сельском хозяйстве. Интернет вещей поможет регулировать движение на дорогах, повысить эффективность использования энергии в зданиях и на производстве, снизить уровень преступности в городах. microchip.com
ТУП «АЛЬФАЧИП ЛИМИТЕД» Официальный представитель мировых производителей
220012, г. Минск, ул. Сурганова, 5а, 1-й этаж Тел./факс: +375 17 366 76 01, +375 17 366 76 16 www.alfa-chip.com www.alfacomponent.com УНП 192525135
ДЛЯ СПЕЦИАЛИСТА
В РОССИИ СОЗДАНА СКОРОСТНАЯ СЕТЬ ДЛЯ СУПЕРКОМПЬЮТЕРОВ На международной выставке «Новая электроника-2016» «Объединенная приборостроительная корпорация» (ОПК) продемонстрировала инновационный сетевой коммуникационный адаптер для высокоскоростной компьютерной сети. Эта уникальная компьютерная сеть, получившая кодовое название «Ангара», способна концентрировать значительные вычислительные мощности для обработки больших массивов данных в сфере аналитики, прогнозирования различных явлений и событий или при проектировании сложной техники. Такая суперсеть позволяет, например, точно прогнозировать метеорологическую обстановку или развитие ситуации в зоне ЧС, боевых действий, а также без дорогостоящих испытаний моделировать запуск космических объектов, производить точнейшие расчеты траектории новых видов ракет или перспективных боеприпасов. Разработка призвана решить проблему дефицита вычислительных мощностей, которая сегодня существует в российской промышленности и науке. Проблема актуальна для многих сфер экономики, прежде всего, для авиационной и космической отраслей, оборонно-промышленного комплекса. Проект сети «Ангара» позволяет объединять вычислительные ресурсы, без огромных вложений в строительство новых суперкомпьютерных объектов, на базе уже существующих мощностей.
Основой сети «Ангара» вляется сетевой адаптер на базе сверхбольшой интегральной схемы (СБИС) ЕС8430. Все узловые элементы суперсети разработаны в России и создаются в «Научно-исследовательском центре электронной вычислительной техники» (НИЦЭВТ). Там же сейчас развернут пилотный проект сети «Ангара» – вычислительный кластер «Ангара-К1», объединяющий 36 узлов. Возможности сети позволяют объединить до 32 тысяч вычислительных систем различной производительности. По своей функциональности, производительности и надежности «Ангара» сопоставима с современными разработками мировых лидеров в этой области, таких как Cray, IBM, Mellanox. opkrt.ru №4-2016
57
НАУКА
ЭЛЕКТРОНИКА инфо
ВЛИЯНИЕ ДЕФЕКТНЫХ ИЗЛУЧАТЕЛЕЙ НА ДИАГРАММУ НАПРАВЛЕННОСТИ РАЗРЕЖЕННОЙ АНТЕННОЙ РЕШЕТКИ УДК 621.396.677 Аннотация В статье приводятся результаты численного моделирования плоской разреженной антенной решетки при наличии дефектных излучателей, расположенных в решетке по случайному закону. Рассматривается влияние числа дефектных излучателей на параметры диаграммы направленности (ДН) и коэффициент направленного действия (КНД) решетки при разном амплитудно-фазовом возбуждении излучателей решетки. Введение Разреженные антенны решетки по сравнению с эквидистантными решетками, в которых выполнено условие единственности главного лепестка ДН, имеют недостатки. Главный из них – меньший КНД при одних и тех же размерах апертуры. Достоинство таких решеток – меньшее число излучателей при одних и тех же размерах апертуры. Если решетка разрежена по детерминированному закону, то наличие в ней дефектных (вышедших из строя) излучателей превращает ее в решетку со случайно расположенными излучателями. Разреженным антенным решеткам со случайным расположением излучателей посвящен ряд работ [1-12]. В опубликованных материалах рассматриваются антенные решетки, получаемые из эквидистантных решеток путем удаления части излучателей по случайному закону. В таких решетках, как показано в [12], условие единственности главного лепестка ДН не выполняется, если это условие не выполняется в исходной неразреженной решетке. Удаление части излучателей по случайному закону в разреженной антенной решетке по детерминированному закону приводит к появлению нового качества, что и рассматривается в настоящей статье. Кроме того, комментируется влияние на ДН и КНД такой решетки амплитудно-фазового распределения возбуждения излучателей.
И.Ф. Шаляпин, БГУИР, г. Минск Угол наблюдения q (направление на точку наблюдения в дальней зоне) при расчете ДН отчитывается от нормали к плоскости решетки. Число излучателей в строке решетки (число излучателей вдоль оси Х) равно Nx, число излучателей в столбце (число излучателей вдоль Y) равно Ny. В соответствии с теоремой перемножения диаграмм направленности выражение для ДН решетки f (q, j) можно записать в виде [10]: f (q, j) = f1(q, j) × fс(q, j),
где f1(q, j) − ДН одного излучателя; fс(q, j) − множитель системы решетки; j – угловая координата точки наблюдения, отсчитываемая в плоскости XY от оси X к оси Y. В качестве ДН одного излучателя использована модель излучателя с задаваемой шириной главного лепестка ДН по уровню половинной мощности (2q10,5) и описываемой выражением:
|
|
sin y f1(q, j) = — y ,
58
№4-2016
(2)
где y = 1,39 sin(q) / sin (q10,5). Значение 2q10,5 можно задать одинаковым во всех плоскостях j = const или различным в зависимости от типа моделируемого излучателя. Множитель системы решетки определяется выражением: Nx
fcx(q, j) = |n=1 S
Ny
S Anm eiynm × eik(Xn × sinq × cosj + Ym × sinq × sinj)|, (3) m=1
где i = √-1; Anm, ynm − нормированная к максимуму амплитуда и фаза возбуждения излучателя, стоящего на пересечении строки с номером «n» и столбца с номером «m»; k = 2p/l (l − длина волны); Xn, Ym − координаты излучателя в строке и в столбце. Далее рассматривается плоская решетка, разрежаемая от центра к периферии. Для такой решетки использован следующий закон изменения координат Xn, Ym; Xn = Dx(1 + na2); Ym = Dy(1+ma2).
Математическая модель разреженной антенной решетки с дефектными излучателями В основу программы численного моделирования, которая использована для исследования закономерностей, положены известные соотношения, следующие из общей теории антенн [10]. Рассматривается антенная решетка, апертура которой расположена в плоскости XY, с прямоугольной сеткой размещения излучателей и разделяющимся по координатам X,Y амплитудно-фазовым распределением (АФР).
(1)
(4)
В выражении (4) номер излучателя в строке (na) и в столбце (ma) отсчитывается от центрального излучателя решетки; Dx, Dy − значения координат излучателей по осям X и Y, расположенных рядом с центральным (Dx, Dy − это также минимальный шаг решетки в ее центре). В описанной решетке удаляется заданное число излучателей, расположенных в плоскости решетки по случайному закону с равномерным распределением. На рисунке 1 слева показан пример решетки с числом излучателей Nx = 21 и Ny = 15 и справа − одна из
НАУКА
ЭЛЕКТРОНИКА инфо реализаций той же решетки с числом удаленных излучателей Nd = 50 %. Места расположения излучателей обозначены точкам, места расположения удаленных излучателей – кружками.
Рисунок 1 − Разреженная антенная решетка
Нормированное к максимуму амплитудное распределение Anm задается выражением:
[
]
n–1 Anm = Dx + (1 – Dx) × sinPx(p—) × Nx – 1
[
]
m–1 × Dy + (1 – Dy) × sinPy(p—) , Ny – 1
(5)
где Dx, Dy − уровни возбуждения крайних излучателей в строке и в столбце; Px, Py − произвольные числа. Для иллюстрации на рисунке 2 показано амплитудное распределение вдоль оси Х при Nx = 31 и двух значениях параметров: Dx = 0,3, Px = 1 и Dx =0,1 и Px = 1,5.
ynm = – 2p/l (Xn sinqmx + Ym sinqmy),
(6)
где qmx, qmy − направления максимума главного лепестка ДН в плоскостях XZ m YZ. Результаты численного моделирования Численное моделирование проведено при различных параметрах Nx, Ny, Dx, Dy, Pxn, Pyn, Dx, Dy, Px, Py, Nd, l, но далее полученные закономерности иллюстрируются на частном случае антенной решетки с параметрами Nx = 31, Ny = 31, Dx = 20 мм в плоскости XZ при разном АФР. На рисунке 3а показана ДН неэквидистантной решетки в отсутствии дефектных излучателей (Nd = 0) при равномерном АФР и Dx = 20 мм, Pxn = 1,3. Размеры апертуры решетки вдоль осей одинаковы и равны Lx = Ly = 1352 мм. Угол наблюдения q обозначен символом Q. На рисунке 3б для сравнения показана ДН эквидистантной решетки с теми же значениями Nx, Ny и теми же размерами апертуры. Приведены также значения параметров ДН (ширины главного лепестка 2q10,5, максимального уровня боковых лепестков Fbm) и КНД для этих двух случаев. Как видно, в разреженной эквидистантной решетке не выполнено условие единственности главного лепестка ДН: на рисунке 3б слева и справа от главного лепестка ДН нулевого порядка расположены главные лепестки ДН порядка -1 и +1 под углами Q = -41,5º и Q = +41,5º. В неэквидистантной разреженной решетке дифракционные боковые лепестки, расположенные под этими углами наблюдения, представляют собой подавленные примерно на 10 дБ главные побочные максимумы множителя системы порядка ±1. Амплитудно-фазовое распределение равномерное. При таком АФР в эквидистантной решетке, как известно [10], Fbm = -13 дБ.
Номер излучателя Dx = 0,3, Px = 1 Q [град.] (а) 2q0,5 = 1,175о; Fbm = -8,4 дБ; КНД = 21,9 дБ
Номер излучателя Dx = 0,1, Px = 1,5 Рисунок 2 – Амплитудное распределение вдоль оси Х при Nx = 31
Фазовое распределение ynm для обеспечения сканирования задается линейным следующей известной формулой [10]:
Q [град.] (б) 2q0,5 = 1,075о; КНД = 21,7 дБ
Рисунок 3 – ДН разреженной (неэквидистантной) решетки (а) и эквидистантной решетки (б) при Nx = 31 и Ny = 31 при равномерном АФР №4-2016
59
НАУКА
ЭЛЕКТРОНИКА инфо
Наличие в решетке удаленных по случайному закону излучателей приводит к изменению структуры боковых лепестков. На рисунке 4а показаны неэквидистантные решетки с параметрами Nx = 31, Ny = 31, Dx = Dy =20 мм, Pxn = Pyn = 1,3, l = 30 мм и удаленными излучателями, на рисунке 4б показаны ДН этих решеток при Nd = 30 % и Nd = 60 % (б). Приведены также значения параметров ДН и КНД.
(а)
Q [град.] Nd = 30 %: 2q0,5 = 1,175о; Fbm = -8,2 дБ; КНД = 21,8 дБ
Q [град.] Nd = 30 %: 2q0,5 = 1,775о; Fbm = -10,4 дБ; КНД = 20,5 дБ
Q [град.] Nd = 60 %: 2q0,5 = 1,825о; Fbm = -10,2 дБ; КНД = 20,4 дБ
Рисунок 5 – ДН решетки при комбинированном амплитудном распределении
Из сравнения рисунков 4 и 5 следует, что зависимость параметров ДН и КНД от амплитудного распределения аналогична этой зависимости для эквидистантной решетки [10]. Но зависимость параметров ДН и КНД от числа дефектных излучателей Nd также слабая, как и при равномерном амплитудном распределении. Зависимость параметров ДН и КНД от числа Nd при сканировании иллюстрирует рисунок 6, на котором показана ДН при угле сканирования qm = 40º, комбинированном амплитудном распределении (Dx = 0,1; Px = 1,5) и Nd = 30 % и Nd = 60 %.
Q [град.] Nd = 60 %: 2q0,5 = 1,175о; Fbm = -8,9 дБ; КНД = 21,6 дБ
(б) Рисунок 4 – Разреженные решетки (а) и их ДН при двух значениях Nd (б)
Как видно, при увеличении числа дефектных излучателей параметры ДН (ширина главного лепестка 2q10,5, максимальный уровень боковых лепестков Fbm) и КНД меняются очень незначительно. В эквидистантной антенной решетке при выполнении условия единственности главного лепестка зависимость параметров ДН и КНД от числа дефектных излучателей очень существенна [11]. Есть ли особенности влияния дефектных излучателей на параметры ДН и КНД неэквидистантной решетки по сравнению с эквидистантной при комбинированном амплитудном распределении и линейном фазовом распределении, обеспечивающем сканирование? На рисунке 5 показана ДН решетки с теми же параметрами (см. рисунок 4), приведены значения параметров ее ДН и КНД при комбинированном амплитудном распределении и равномерном фазовом распределении (). Этот рисунок надо сравнить с рисунком 4. 60
№4-2016
Q [град.] Nd = 30 %: 2q0,5 = 2,325о; Fbm = -6,2 дБ; КНД = 17,3 дБ
Q [град.] Nd = 60 %: 2q0,5 = 2,3о; Fbm = -6,7 дБ; КНД = 16,9 дБ Рисунок 6 – ДН при угле сканирования qm = 40º, комбинированном амплитудном распределении (Dx = 0,1; Px = 1,5) и двух значениях Nd
Из рисунка 6 следует, что и при сканировании сохраняется та же особенность неэквидистантной решетки – слабая зависимость параметров ДН и КНД от числа дефектных излучателей.
НАУКА
ЭЛЕКТРОНИКА инфо
Q [град.]
qm = 0; Fbm = -7,8 дБ; КНД = 19,5 дБ
стоянием от центра решетки к ее краям уровень боковых лепестков зависит от скорости увеличения этого расстояния. При некоторой скорости и заданном числе излучателей в строках и в столбцах боковые лепестки минимальны, а коэффициент направленного действия максимален. В неэквидистантной решетке в отличие от эквидистантной уровень боковых лепестков и коэффициент направленного действия слабо зависит от числа дефектных излучателей.
4. Lo, Y.T and Simcoe, R.J. An experiment on antenna arrays with randomly spaced elements/ IEEE Trans. –1967. v. АР-15. – № 2. – P. 231-235. 5. Заксон, М.Б., Меркулов, В.В. Неэквидистантные антенные решетки со случайно расположенными элементами. / Радиотехника и электроника. – 1965. – № 1. – С. 7-13. 6. Меркулов, В.В. КНД решеток со случайно расположенными элементами / Радиотехника и электроника.– 1966. – № 5. – C. 128-130. 7. Шифрин, Я.С. Вопросы статистической теории антенн./ – М.: Сов. Радио. – 1979. – 381 с. 8. Содин, Л.Г. Статистический анализ неэквидистантных линейных антенн-решеток. / Радиотехника и электроника. – 1966. – № 11. – С. 1953-1959. 9. Щифрин, Я.С., Назаренко, В.А. Поле случайных антенных решеток в зоне Френеля /Радиотехника и электроника. – 1991. – №1. – С. 52-62. 10. Фельд, Я.Н., Бененсон, Л.С. Основы теории антенн – М.: Дрофа. – 2007. – 491 с. 11. Юрцев, О.А., Москалев, Д.В., Кизименко, В.В. Влияние выхода из строя излучающих элементов на характеристики плоской антенной решетки / Доклады БГУИР. – 2011. – № 8 (62). – С. 45–51. 12. Юрцев, О.А., Шаляпин, И.Ф., Завадский, С.А. Сравнительный анализ сканирующих случайных антенных решеток с разной формой раскрыва. / Сборник докладов IV Всероссийской конференции «Электроника и микроэлектроника СВЧ -2015». Петербург, июнь 2015. – С. 256-261.
Литература: 1. Lo, Y.T. Sidelobe level in nonuniformly spaced antenna arrays/ IEEETrans. – 1963. – v. АР-11, – № 4. – P. 511-512. 2. Lo, Y.T. A mathematical theory of antenna arrays with randomly spaced elements / IEEE Trans. – 1964. – v. AP12. – № 3. – P. 257-269. 3. Scolni, M.J, Sherman, J.W., Ogg, F.C. Statistically designed density-tapered arrays/ IEEE Trans. – 1964. – vol. AP-12, –№ 4, P. 408–417.
Abstract The results of numeric simulation of a planar sparse antenna array with defective randomly located radiators are presented in the article. Influence of a number of defective radiators on the farfield pattern parameters and directivity for different amplitudephase distribution of the radiators is considered. Поступила в редакцию 29.11.2015 г.
Q [град.]
qm = 45о; Fbm = -4,0 дБ; КНД = 17,7 дБ
Pxn = Pyn =1,1
Q [град.]
qm = 0; Fbm = -8,4 дБ; КНД = 21,9 дБ
Q [град.]
qm = 45о; Fbm = -5,8 дБ; КНД = 19 дБ
Pxn = Pyn =1,3
Q [град.]
qm = 0; Fbm = -8,1 дБ; КНД = 21,2 дБ
Q [град.]
qm = 45о; Fbm = -6,1 дБ; КНД = 18,5 дБ
Pxn = Pyn =1,4
Рисунок 7 – ДН неэквидистантной решетки при различной скорости увеличения шага к краям решетки
Анализ зависимости параметров ДН и КНД от скорости увеличения шага решетки от центра к краям (с увеличением Pxn и Pyn) показывает, что при заданных Nx, Ny существует некоторые оптимальные значения параметров Pxn и Pyn, при которых боковые лепестки, расположенные рядом с побочными главными лепестками эквидистантной решетки, становятся минимальными при углах сканирования менее некоторого значения. При этом КНД принимает максимальное значение. Для иллюстрации на рисунке 7 показана ДН решетки с параметрами Nx = Ny = 31, Dx = Dy = 20 мм, комбинированном амплитудном распределении (Dx = 0,1; Px = 1,5), qm = 0 и 40º при двух значениях Pxn = Pyn =1,1 и 1.5. Заключение Проведенное численное исследование показало, что в неэквидистантной плоской антенной решетке с увеличивающимся рас-
№4-2016
61
ВЫСТАВКИ
ЭЛЕКТРОНИКА инфо
ВЫСТАВКИ ПО ТЕМЕ «ЭЛЕКТРОНИКА. КОМПОНЕНТЫ». МАЙ 2016 KONELEX 2016 Международная выставка электрооборудования, освещения Турция, Конья 28-04-2016 – 01-05-2016
Expopower 2016 Международная выставка энергетической промышленности Польша, Познань 10-05-2016 – 12-05-2016
ESEC 2016 Международная выставка встроенных систем Япония, Токио 11-05-2016 – 13-05-2016
Interop Las Vegas 2016 Международная выставка информационных технологий США, Лас-Вегас 02-05-2016 – 06-05-2016
PCIM Europe 2016 Международная выставка и конференция по системам и элементам электрической автоматизации Германия, Нюрнберг 10-05-2016 – 12-05-2016
IST 2016 – Information Security Expo Международная выставкаконференция по информационной безопасности Япония, Токио 11-05-2016 – 13-05-2016
Белорусский промышленный форум 2016 Международный выставочный проект под патронажем Правительства Республики Беларусь. Специализированные выставки: ПромЭкспо – современный завод. Промэнерго – энергоресурсосбережение и экология. Наука и инновации. Конкурс сварщиков, энергоэффективных и ресурсосберегающих технологий и оборудования Беларусь, Минск 03-05-2016 – 06-05-2016 All-Energy 2016 Международная выставка и конференция по вопросам энергетики Великобритания, Глазго 04-05-2016 – 05-05-2016 СМИ в Беларуси Печатные и электронные СМИ, информационные агентства, интернет-провайдеры, распространители печатной продукции, рекламные организации, издательства, типографии Беларусь, Минск 04-05-2016 – 06-05-2016 Asian Elenex 2016 Международная выставка решений энергоэффективности и энергосбережения в строительной промышленности Гонконг 04-05-2016 – 06-05-2016 Saudi Power 2016 Международная выставка энергетики, гидротехники, освещения и кондиционирования Саудовская Аравия, Эр-Рияд 09-05-2016 – 11-05-2016 CWIEME Berlin 2016 22-я выставка и конференция по производству и перемотке электромагнитных катушек, электродвигателей и трансформаторов Германия, Берлин 10-05-2016 – 12-05-2016 62
№4-2016
Навитех-2016 Международный проект «Навигационные системы, технологии и услуги»: 8-я международная выставка Россия, Москва 10-05-2016 – 13-05-2016 СВЯЗЬ-2016 Международная выставка информационных и коммуникационных технологий Россия, Москва 10-05-2016 – 13-05-2016 Big Data Expo 2016 Международная выставка технологий хранения больших массивов данных, управления БД, CPR решений для корпоративного менеджмента Япония, Токио 11-05-2016 – 13-05-2016 C-PEX 2016 Consumer IT Products Expo Международная выставка потребительских IT продуктов Япония, Токио 11-05-2016 – 13-05-2016 Cloud Computing Expo Japan (Cloud Japan) 2016 Международная выставка облачных вычислений Япония, Токио 11-05-2016 – 13-05-2016 Data Center Expo 2016 Международная выставка центра обработки данных Япония, Токио 11-05-2016 – 13-05-2016 DSE 2016 – Data Storage Expo Международная выставкаконференция по технологиям хранения данных Япония, Токио 11-05-2016 – 13-05-2016
Japan IT Week 2016 Spring Международная неделя информационных технологий (IT) и решений Япония, Токио 11-05-2016 – 13-05-2016 NMW 2016 Национальная промышленная неделя Австралия, Сидней 11-05-2016 – 13-05-2016 POWER-KAZINDUSTRY`2016 Международная промышленная выставка энергетики и электротехники Казахстан, Алматы 11-05-2016 – 13-05-2016 10th HSE Excellence Europe Конференция по обеспечению безопасности. Авиация, авиастроение, космос. Инновации, наука, нанотехнологии, Германия, Франкфурт 17-05-2016 – 18-05-2016 Solar Show Philippines 2016 Выставка солнечной энергии Филиппины, Манила 17-05-2016 – 19-05-2016 Энергетика. Электротехника. Энерго- и Ресурсосбережение – 2016 18-я специализированная выставка Россия, Нижний Новгород 17-05-2016 – 20-05-2016 Mecanica 2016 Международная выставка механических станков, промышленного оборудования и технологий Бразилия, Сан-Пауло 17-05-2016 – 21-05-2016 Meet 2016 Выставка механических, электрических и электронных технологий Канада, Монктон 18-05-2016 – 19-05-2016
ВЫСТАВКИ
ЭЛЕКТРОНИКА инфо Power & Electricity World Philippines 2016 Выставка электроэнергетики Филиппины, Манила 18-05-2016 – 19-05-2016 InaLight 2016 Международная выставка электрических установок и технологий освещения Индонезия, Джакарта 18-05-2016 – 20-05-2016
оборудование, информационно-измерительная техника Узбекистан, Ташкент 18-05-2016 – 20-05-2016 Renewable Energy World India 2015 Международная выставка-конференция по возобновляемым источникам энергии Индия, Дели 18-05-2016 – 20-05-2016
Росатом VIII Международный Форум «АТОМЭКСПО» Россия, Москва 30-05-2016 – 01-06-2016 Mobile Show Middle East 2016 Международная выставка мобильных технологий ОАЭ, Дубай 31-05-2016 – 01-06-2016
INATRONiCS 2016 Международная выставка электроники и компонентов Индонезия, Джакарта 18-05-2016 – 20-05-2016
Space & Astronomical Optics EXPO 2016 Международная выставка оптики для космоса и астронавтики Япония, Йокогама 18-05-2016 – 20-05-2016
Eliaden 2016 Международная выставка электронной и энергетической промышленности Норвегия, Лиллестрём 31-05-2016 – 02-06-2016
LASER EXPO 2016 Международная выставка лазерных технологий Япония, Йокогама 18-05-2016 – 20-05-2016
HELIRUSSIA 2016 Международная выставка вертолетной индустрии Россия, Москва 19-05-2016 – 21-05-2016
LENS EXPO 2016 Международная выставка оптики и оптических технологий Япония, Йокогама 18-05-2016 – 20-05-2016
CTMS 2016 Taichung Международная выставка автоматизированного оборудования, машин Тайвань, Провинция Китая, Тайчжун 20-05-2016 – 24-05-2016
EMEx 2016 Международная выставка машиностроения, промышленной техники и электроники Новая Зеландия, Окленд 31-05-2016 – 02-06-2016
Medical & Imaging EXPO 2016 Международная выставка фотоники для медицинской области, визуализации Япония, Йокогама 18-05-2016 – 20-05-2016
Broadcast it! (BIT) 2016 Международная выставка телеи радиовещания Испания, Мадрид 24-05-2016 – 26-05-2016
Broadcast Asia 2016 Международная выставкаконференция по цифровым мультимедийным и развлекательным технологиям Сингапур 31-05-2016 – 03-06-2016 Communic Asia 2016 Международная выставка и конференция коммуникационных и информационных технологий Сингапур 31-05-2016 – 03-06-2016
MedPI 2016 Европейская выставка интерактивных систем и устройств Монако 18-05-2016 – 20-05-2016
KazInterPower-2016 6-ая Международная выставка оборудования и технологий по энергетике и электротехнике Казахстан, Павлодар 24-05-2016 – 26-05-2016
Micro & Nano Expo 2016 Международная выставка микрои нанотехнологий Япония, Йокогама 18-05-2016 – 20-05-2016
SPS IPC Drives Italia 2016 Выставка технологий промышленной автоматизации Италия, Парма 24-05-2016 – 26-05-2016
OPIE 2016 - Optics & Photonics Международная выставка оптики и фотоники Япония, Йокогама 18-05-2016 – 20-05-2016
Industry Days Budapest 2016 Международная выставка промышленности Венгрия, Будапешт 24-05-2016 – 27-05-2016
Optical Measurement & Positioning Expo 2016 Международная выставка оптических измерений состояния и позиционирования Япония, Йокогама 18-05-2016 – 20-05-2016
Mach-Tech 2016 Выставка промышленных технологий Венгрия, Будапешт 24-05-2016 – 27-05-2016
ComputEx Taipei 2016 Международная выставка информационных технологий Тайвань, Провинция Китая, Тайбэй 31-05-2016 – 04-06-2016
LED expo Thailand 2016 Международная выставка «чистых» светодиодных осветительных технологий Таиланд, Бангкок 26-05-2016 – 29-05-2016
ENVEX 2016 38-ая международная выставка технологий окружающей среды и зеленая энергетика Корея 31-05-2016 – 03-06-2016
Power Uzbekistan 2016 Энергетика, энергосбережение, альтернативные, электротехническое
Enterprise IT 2016 Международная выставка и конференция по IT и телекоммуникациям для предприятий Сингапур 31-05-2016 – 03-06-2016 SatComm 2016 Международная выставка спутниковых систем и антенн Сингапур 31-05-2016 – 03-06-2016
№4-2016
63
ПРАЙС-ЛИСТ
ЭЛЕКТРОНИКА инфо
НАИМЕНОВАНИЕ ТОВАРА
ЦЕНА
НАЗВАНИЕ КОМПАНИИ
АДРЕС, ТЕЛЕФОН
ООО «ФЭК»
Тел. +375 17 210-21-89, +375 29 370-90-92. E-mail: info@fek.by www.fek.by
Договор
ТУП «Альфачип Лимитед»
Тел./ф.: +375 17 366-76-16. E-mail: analog@alfa-chip.com www.alfa-chip.com
Договор
Группа компаний «Альфалидер»
Тел./ф.: +375 17 391-02-22, тел.: +375 17 391-03-33. www.alider.by
Договор
ООО «СветЛед решения»
Договор
ООО «Автоматикацентр»
ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОДУКЦИЯ
Датчики и средства автоматики производства фирмы TURCK (Германия) и Banner Engineering (США)
Договор
Индукционные лампы фирмы LVD 40, 80, 120, 150, 200, 300 W
Договор
Комплексная поставка электронных компонентов Датчики, сенсоры и средства автоматизации Светодиодные индикаторы, TFT, OLED и ЖК-дисплеи и компоненты для светодиодного освещения Дроссели, ЭПРА, ИЗУ, пусковые конденсаторы, патроны и ламподержатели для люминесцентных ламп АС/DC источники тока, LED-драйвера, источники напряжения для светодиодного освещения и мощных светодиодов Мощные светодиоды (EMITTER, STAR), сборки и модули мощных светодиодов, линзы ARLIGHT Управление светом: RGB-контроллеры, усилители, диммеры и декодеры Источники тока AC/DC для мощных светодиодов (350/700/100-1400 мА) мощностью от 1 W до 100 W ARLIGHT Источники тока DC/DC для мощных светодиодов (вход 12-24V) ARLIGHT Источники напряжения AC/DC (5-12-24-48V/ от 5 до 300 W) в металлическом кожухе, пластиковом, герметичном корпусе ARLIGHT, HAITAIK Светодиодные ленты, линейки открытые и герметичные, ленты бокового свечения, светодиоды выводные ARLIGHT Светодиодные лампы E27, E14, GU 5.3, GU 10 и др. Светодиодные светильники, прожектора, алюминиевый профиль для светодиодных изделий Индуктивные, емкостные, оптоэлектронные, магнитные, ультразвуковые, механические датчики фирмы Balluff (Германия) Блоки питания, датчики давления, разъемы, промышленная идентификация RFID, комплектующие фирмы Balluff (Германия) Магнитострикционные, индуктивные, магнитные измерители пути, лазерные дальномеры, индуктивные сенсоры с аналоговым выходом, инклинометры фирмы Balluff (Германия) Инкрементальные, абсолютные, круговые магнитные энкодеры фирмы Lika Electronic (Италия) Абсолютные и инкрементальные магнитные измерители пути, УЦИ (устройство цифровой индикации), тросиковые блоки, муфты, угловые актуаторы фирмы Lika Electronic (Италия) Преобразователи частоты, устройства плавного пуска, сервопривода, ПЛК, интеллектуальные реле, сенсорные панели, линейные и шаговые приводы фирмы Schneider Electric (Франция) Автоматические выключатели, УЗО, дифавтоматы, УЗИП, выключатели нагрузки фирмы Schneider Electric (Франция) Контакторы, промежуточные реле, тепловые реле перегрузки, реле защиты, автоматические выключатели защиты двигателя фирмы Schneider Electric (Франция) Кнопки, переключатели, сигнальные лампы, посты управления, джойстики, выключатели безопасности, источники питания, световые колонны фирмы Schneider Electric (Франция) Универсальные шкафы, автоматические выключатели, устройства управления и сигнализации, УЗО и дифавтоматы, промежуточные реле, выключатели нагрузки, контакторы, предохранители, реле фирмы DEKraft
Тел./ф.: +375 17 214-73-27, +375 17 214-73-55. E-mail: info@belaist.by www.belaist.by
Тел./ф.: +375 17 218-17-98, тел.: +375 17 218-17-13. Е-mail: sos@electric.by www.electric.by
КВАРЦЕВЫЕ РЕЗОНАТОРЫ, ГЕНЕРАТОРЫ, ФИЛЬТРЫ, ПЬЕЗОКЕРАМИЧЕСКИЕ И ПАВ ИЗДЕЛИЯ
Любые кварцевые резонаторы, генераторы, фильтры (отечественные и импортные) Кварцевые резонаторы Jauch под установку в отверстия и SMD-монтаж Кварцевые генераторы Jauch под установку в отверстия и SMD-монтаж Термокомпенсированные кварцевые генераторы Резонаторы и фильтры на ПАВ Пьезокерамические резонаторы, фильтры, звонки, сирены
Договор
УП «Алнар»
Тел./ф.: +375 17 227-69-97, тел.: +375 17 227-28-10, тел.: +375 17 227-28-11, тел.: +375 29 644-44-09. E-mail: alnar@tut.by www.alnar.net
СПЕЦПРЕДЛОЖЕНИЕ
Большой выбор электронных компонентов со склада и под заказ. Микросхемы производства Xilinx, Samsung, Maxim, Atmel, Altera, Infineon и пр. Термоусаживаемая трубка, диоды, резисторы, конденсаторы, паялная паста, кварцевые резонаторы и генераторы, разъемы, коммутация и др.
Договор
ЧТУП «Чип электроникс»
Тел./ф.: +375 17 269-92-36. E-mail: chipelectronics@mail.ru www.chipelectronics.by
Широчайший выбор электронных компонентов (микросхемы, диоды, тиристоры, конденсаторы, резисторы, разъемы в ассортименте и др.)
Договор
Группа компаний «Альфалидер»
Тел./ф.: +375 17 391-02-22, тел.: +375 17 391-03-33. www.alider.by
Мультиметры, осциллографы, вольтметры, клещи, частотомеры, генераторы отечественные и АКИП, АРРА, GW, LeCroy, Tektronix, Agillent
1-й поставщик
ООО «Приборостроительная компания»
Тел./ф.: +375 17 284-11-18, тел.: +375 17 284-11-16. E-mail: 4805@tut.by
Поставка электронных компонентов и отладочных средств (микросхемы, реле, герконы, батарейки, кварцевые резонаторы) по проектным ценам: Texas Instruments, Intersil, Cypress, MXIC, Huawei, EM-Marin, COTO, Gruner, COMUS, Micro Crystal, RENATA, PKCELL, XENO, SAURIS и др.
От дистрибьютора
ЧНПУП «БелСКАНТИ»
Тел./ф.: +375 17 256-08-67, тел.: +375 17 398-21-62. E-mail: nab@scanti.ru www.scanti.ru
64
№4-2016
Новые возможности ваших идей
220012, г. Минск, ул. Сурганова, 5а, 1-й этаж Тел./факс: +375 17 366 76 01, +375 17 366 76 16 www.alfa-chip.com УНП 192525135 www.alfacomponent.com
УНН 192441299