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I/O 設備

基于PC的自動化控制系統(tǒng)的未來前景

2025China.cn   2008年08月20日

當今,人們自動化控制環(huán)境和應用過程中會越來越多遇到PC。大多數(shù)情況下,它們擔負著制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)中操作和監(jiān)控、數(shù)據(jù)處理或連接任務。除此之外,每種任務來說,PC還都是一種理想開放式平臺。
  
  PC一個較大優(yōu)點就是其近乎無限制存儲器容量,這使其大量數(shù)據(jù)云集自動化領域應用更具有吸引力。例如,當智能外圍設備必須傳輸越來越復雜狀態(tài)數(shù)據(jù)、配置數(shù)據(jù)和參數(shù)數(shù)據(jù)時,要求控制質量較高時,其優(yōu)勢更加明顯。
  
  這種情況下,PC同時還用于中央控制任務,基于PC自動化控制解決方案將僅是性能變更為可靠,還可以節(jié)省硬件和敷設電纜大量費用。
  
插槽式柔性化?
  
  對實時控制要求較低,使用軟件PLC(可編程控制器)就足夠了,它可直接安裝Windows NT系統(tǒng)中。要求較高確定性任務來說,可使用帶實時擴展子系統(tǒng)(VenturCom)WinAC RTX版。現(xiàn)VenturCom已經(jīng)擴展并制訂了實時系統(tǒng)Quasi標準,作為Microsoft指定供應商,Venturcom將來技術革新,與Windows NT也進行了兼容。對可靠性和控制性能要求較高,建議使用插槽式PLC,自有操作系統(tǒng)控制,能夠確保數(shù)據(jù)存儲和精確重新啟動。投資安全性來說,所選解決方案最好能使用戶程序改變要求時,能從一個軟件PLC毫無問題傳送到一個插槽式PLC或一個可編程控制器上。是一般設計要求,當然也要要求PC能夠與小型控制設備或智能現(xiàn)場設備協(xié)同。
 
基于PC自動化理想選擇:Simatic WinAC

  基于PC自動化Simatic WinAC(視窗自動化中心)可以保證做到這一點,WinAC是全集成自動化組成部分。使用Step 7語言編程應用程序,需要話,可以從PC機上被毫無改變傳送到可編程控制器上。一次寫好程序可以最終客戶需要,不用轉換就可可編程控制器或PC上運行。用戶使用HMI軟件操作和監(jiān)控時,如Simatic ProTool/Pro和WinCC,也將會從全集成自動化通用性中受益,其設計軟件和編程軟件也使用相同數(shù)據(jù)平臺,如Step 7。
  
  Simatic WinAC可作為軟件PLC用于數(shù)據(jù)采集自動化任務,或作為插槽式PLC用于確定性、安全性要求較高(WinAC插槽式412型416型)任務。目前使用VentureCom實時核心部件、基于軟件PLC實時解決方案已由用戶首次進行了測試。
  
  WinAC插槽式412型PLC功能上相當于Simatic S7-412型,WinAC插槽式416型功能上相當于Simatic S7-416型。這兩種插槽式PLC都可任何PC中安裝?;九渲弥校礇]有數(shù)據(jù)緩沖情況下,就只需一個PLC插槽即可。插槽式PLC可以不受PC控制獨立運行,只需要選擇一個電源板就夠了(PS擴展板)。
  
  基于PC自動化Simatic WinAC最佳硬件平臺是Simatic工業(yè)PC,其機械強度和電磁兼容性能使它完全適用于工業(yè),允許直接機器上運行。工業(yè)PC與辦公PC不同,一般都提供有備件。
  
運動控制和其他技術功能集成
  
  許多自動化控制任務中都涉及到運動控制,要進行非常復雜計算,例如復雜算法或幾軸聯(lián)動時需要考慮許多因素,而現(xiàn)PC上就可輕松實現(xiàn),前提是要具有一個實時操作系統(tǒng),使PC(以下也稱為MC插接板)就可實現(xiàn)運動控制,同時功能強大內部PCI總線也確保了所需要較高響應速度。這種控制任務來說,安裝有實時操作系統(tǒng)基于PC解決方案將具有較大效率和成本優(yōu)勢。
  
  較復雜局部任務解決方案如搖擺、劑量分配或運動控制,許多編程人員更偏愛使用高級語言,如C/C++語言,相關控制功能塊一般必須從專門供應商那里才能獲。這種市場上可買到用戶功能塊,同樣要求PC應如數(shù)據(jù)處理程序一樣,作為一個集成平臺。
  
  將不同技術解決方案,例如MC解決方案,捆綁控制程序中并能協(xié)同運行,必須使用通用開發(fā)工具。帶有開放性開發(fā)工具包(Open Devetopment Kit,ODK)Simatic WinAC便是這樣一種工具。使用這種工具,任意用戶程序和PC插接板都可集成控制器調用循環(huán)中。這樣,就可以進行快速、同步數(shù)據(jù)交換。
  
  PC也可應用于非工業(yè)開發(fā)領域:例如超市或停車場中監(jiān)控攝像機。它們首先可以減輕各種工業(yè)設備或技術非常欠缺方維修和保養(yǎng)人員工作量。類似,這也適用于辦公領域交叉區(qū),相比較而言,PC價格較便宜,不用再工業(yè)通訊系統(tǒng)接口,例如Profibus或AS接口就可連接這種自動化解決方案組件。每一種自動化控制任務,市場上都可選擇PC硬件和軟件找到一種技術上和經(jīng)濟上都可謂是量身定制解決方案。
  
集成全世界所有業(yè)務過程
  
  與制造執(zhí)行和企業(yè)資源計劃系統(tǒng)連接,使基于PC自動化解決方案意義非同尋常。使用Windows作為操作系統(tǒng),使用TCP/lP做為辦公環(huán)境通訊標準,PC可以自動控制和管理平臺之間建立一種最好接口,這將使OPC接口和ActiveX控件存取過程數(shù)據(jù)變更為簡單。
  
  最終PC最適宜應用于自動化控制平臺:Internet/Intranet,連接全世界信息流中制造過程?,F(xiàn)已經(jīng)實現(xiàn)了Internet技術操作和監(jiān)控設備,需要時還可以傳統(tǒng)瀏覽器訪問控制信息,由此,本就可以及時排除故障,減少維修工作量。因特網(wǎng),還可定購設備備件,降低庫存和任務準備成本。
  
無限制自動化解決方案
  
  PC效率和PC多才多藝,PC自動化控制領域中應用迅猛增長,基于PC自動化解決方案每年大約增加20%?;赑C自動化Simatic WinAC和Simatic工業(yè)PC為自動化控制領域提供了一種嶄新發(fā)展機遇。PC越來越多承擔著控制任務或協(xié)同下級小型控制器或智能現(xiàn)場設備控制任務,另外,因特網(wǎng)技術應用和所有業(yè)務過程集成發(fā)展,PC工業(yè)領域中應用具有廣闊發(fā)展空間。   

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