工業(yè)控制
工業(yè)現(xiàn)場存在大量實(shí)時(shí)控制設(shè)備，這些設(shè)備需要實(shí)時(shí)快速的保存設(shè)備狀態(tài)、系統(tǒng)日志等關(guān)鍵數(shù)據(jù)。工控設(shè)備還需要應(yīng)對高溫、震動等惡劣環(huán)境的考驗(yàn)。此外，為了避免異常掉電造成的數(shù)據(jù)丟失問題，工控設(shè)備通常還需使用備用電池。
MRAM具有納秒級高速寫入、萬億次擦寫壽命和寬工作溫區(qū)等高性能及高可靠特性，非常適合工控場景需求，并且可以替代現(xiàn)有的備用電池方案。
可編程邏輯控制器 (PLC)
PLC是工業(yè)自動化系統(tǒng)的核心組成部分，被稱為工業(yè)“大腦”。PLC在工作過程中將實(shí)時(shí)產(chǎn)生過程和結(jié)果數(shù)據(jù)，需要存儲器具有快速讀寫及百億次擦寫壽命等特性，該存儲需求超出了常規(guī)非易失存儲器的能力。因而，PLC通常使用SRAM和電池的組合方案。但是，該方案存在系統(tǒng)復(fù)雜、硬件成本高、因電池維護(hù)不及時(shí)導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失的風(fēng)險(xiǎn)等不足。MRAM的擦寫壽命高達(dá)萬億次，可支持連續(xù)20年毫秒級間隔的擦寫操作。此外，具有納秒級高速寫入特性的MRAM可以在異常掉電瞬間完整地保存PLC產(chǎn)生的過程和結(jié)果數(shù)據(jù)，而無需備份電池。
PLC原理框圖
如下圖所示，數(shù)字輸入模塊的采樣頻率高達(dá)500Hz，20年累計(jì)寫入次數(shù)高達(dá)3千億次，遠(yuǎn)超過傳統(tǒng)非易失閃存的擦寫壽命。此外，在異常掉電時(shí)，繼電器、伺服電機(jī)等設(shè)備產(chǎn)生的現(xiàn)場數(shù)據(jù)無法及時(shí)保存到傳統(tǒng)非易失閃存中。HIKSTOR MRAM專為需要極高數(shù)據(jù)可靠性的應(yīng)用而設(shè)計(jì)，具有萬億次擦寫壽命和納秒級寫入速度，可確保PLC設(shè)備長期穩(wěn)定運(yùn)行。
自動化控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
智能儀表
工業(yè)現(xiàn)場廣泛分布著檢測溫度、濕度、壓力、流量等參數(shù)的傳感器。與傳感器相對應(yīng)，工業(yè)場景中還配置了大量智能儀表，以便實(shí)時(shí)處理和記錄傳感器采集的數(shù)據(jù)，進(jìn)而實(shí)時(shí)監(jiān)控現(xiàn)場設(shè)備。其中，非易失存儲器是智能儀表的重要組成部分。
智能儀表原理框圖
如下圖所示，智能電表和集中器需要實(shí)時(shí)保存計(jì)量數(shù)據(jù)（總、各費(fèi)率電能值、需量值）和負(fù)荷曲線數(shù)據(jù)（電能值、電壓值、電流值）。2020版智能電表技術(shù)規(guī)范要求電表的使用壽命不得小于16年。以1次/秒的數(shù)據(jù)保存頻率計(jì)算，16年內(nèi)需要保存5億次計(jì)量數(shù)據(jù)和負(fù)荷曲線數(shù)據(jù)。HIKSTOR MRAM具有萬億次擦寫壽命和納秒級寫入速度，無需通過軟件來規(guī)避傳統(tǒng)非易失存儲器讀寫次數(shù)不夠的問題，非常適合智能電表和集中器的應(yīng)用需求。
用電信息采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖