于日本電子工業(yè)尤以器件、電路板等硬件見長,所以在PLC系統(tǒng)上實現(xiàn)小型化,可以說最早就是起源于日本,又由他們來推動,并一直樂此不疲、貫徹至今的。小型化的好處是:節(jié)省空間、安裝靈活、降低成本。
現(xiàn)今日本主要PLC廠商生產(chǎn)的模塊式中、大型PLC,其典型的外形尺寸要比他們在前一代的同類產(chǎn)品的安裝空間要小50-60%。例如三菱電機的小Q系列就比AnS系列的安裝空間減少60%。要做到這一點,首先需要開發(fā)大規(guī)模的專用集成電路芯片(ASIC)來減少芯片的個數(shù),并采用球柵陣列(BGA)以保證在同樣封裝尺寸下能提供足夠多的針腳數(shù)。例如,某CPU模塊原來用了約700個元器件,通過開發(fā)了12種大規(guī)模的ASIC(采用BG352的針腳封裝)和調(diào)整功能,減少了顯示用的LED和開關(guān)等措施,使元器件減少了一半左右。其次,為減少接插件在印刷電路板上所占的空間,要求接插件的針腳間隔足夠小。再次,隨著微細(xì)加工技術(shù)的發(fā)展,印刷電路板上的接線布局可實現(xiàn)高密度化、多層化和薄型化,大大提高了元器件的安裝率。例如某CPU模塊采用了1毫米厚的基板制成8層電路板。由于采取了以上這些措施,使CPU模塊由3塊印刷電路板變?yōu)?塊,體積減少了70%,小型化得以較完美地實現(xiàn)。隨著小型化又產(chǎn)生了如何解決小空間的散熱設(shè)計問題:一是要根據(jù)熱分析仿真來確定元器件的布置安排;二是主要元器件的電源電壓采用3.3V,達(dá)到低功耗的目的;三是考慮了通過安裝模塊的基板,使模塊所產(chǎn)生的熱量能得到良好散熱的機械結(jié)構(gòu)。
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