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基于PC的自动化控制系统的未来前景

2025China.cn   2008年08月20日

当今,人们自动化控制环境和应用过程中会越来越多遇到PC。大多数情况下,它们担负着制造执行系统(MES)中操作和监控、数据处理或连接任务。除此之外,每种任务来说,PC还都是一种理想开放式平台。
  
  PC一个较大优点就是其近乎无限制存储器容量,这使其大量数据云集自动化领域应用更具有吸引力。例如,当智能外围设备必须传输越来越复杂状态数据、配置数据和参数数据时,要求控制质量较高时,其优势更加明显。
  
  这种情况下,PC同时还用于中央控制任务,基于PC自动化控制解决方案将仅是性能变更为可靠,还可以节省硬件和敷设电缆大量费用。
  
插槽式柔性化?
  
  对实时控制要求较低,使用软件PLC(可编程控制器)就足够了,它可直接安装Windows NT系统中。要求较高确定性任务来说,可使用带实时扩展子系统(VenturCom)WinAC RTX版。现VenturCom已经扩展并制订了实时系统Quasi标准,作为Microsoft指定供应商,Venturcom将来技术革新,与Windows NT也进行了兼容。对可靠性和控制性能要求较高,建议使用插槽式PLC,自有操作系统控制,能够确保数据存储和精确重新启动。投资安全性来说,所选解决方案最好能使用户程序改变要求时,能从一个软件PLC毫无问题传送到一个插槽式PLC或一个可编程控制器上。是一般设计要求,当然也要要求PC能够与小型控制设备或智能现场设备协同。
 
基于PC自动化理想选择:Simatic WinAC

  基于PC自动化Simatic WinAC(视窗自动化中心)可以保证做到这一点,WinAC是全集成自动化组成部分。使用Step 7语言编程应用程序,需要话,可以从PC机上被毫无改变传送到可编程控制器上。一次写好程序可以最终客户需要,不用转换就可可编程控制器或PC上运行。用户使用HMI软件操作和监控时,如Simatic ProTool/Pro和WinCC,也将会从全集成自动化通用性中受益,其设计软件和编程软件也使用相同数据平台,如Step 7。
  
  Simatic WinAC可作为软件PLC用于数据采集自动化任务,或作为插槽式PLC用于确定性、安全性要求较高(WinAC插槽式412型416型)任务。目前使用VentureCom实时核心部件、基于软件PLC实时解决方案已由用户首次进行了测试。
  
  WinAC插槽式412型PLC功能上相当于Simatic S7-412型,WinAC插槽式416型功能上相当于Simatic S7-416型。这两种插槽式PLC都可任何PC中安装。基本配置中,即没有数据缓冲情况下,就只需一个PLC插槽即可。插槽式PLC可以不受PC控制独立运行,只需要选择一个电源板就够了(PS扩展板)。
  
  基于PC自动化Simatic WinAC最佳硬件平台是Simatic工业PC,其机械强度和电磁兼容性能使它完全适用于工业,允许直接机器上运行。工业PC与办公PC不同,一般都提供有备件。
  
运动控制和其他技术功能集成
  
  许多自动化控制任务中都涉及到运动控制,要进行非常复杂计算,例如复杂算法或几轴联动时需要考虑许多因素,而现PC上就可轻松实现,前提是要具有一个实时操作系统,使PC(以下也称为MC插接板)就可实现运动控制,同时功能强大内部PCI总线也确保了所需要较高响应速度。这种控制任务来说,安装有实时操作系统基于PC解决方案将具有较大效率和成本优势。
  
  较复杂局部任务解决方案如摇摆、剂量分配或运动控制,许多编程人员更偏爱使用高级语言,如C/C++语言,相关控制功能块一般必须从专门供应商那里才能获。这种市场上可买到用户功能块,同样要求PC应如数据处理程序一样,作为一个集成平台。
  
  将不同技术解决方案,例如MC解决方案,捆绑控制程序中并能协同运行,必须使用通用开发工具。带有开放性开发工具包(Open Devetopment Kit,ODK)Simatic WinAC便是这样一种工具。使用这种工具,任意用户程序和PC插接板都可集成控制器调用循环中。这样,就可以进行快速、同步数据交换。
  
  PC也可应用于非工业开发领域:例如超市或停车场中监控摄像机。它们首先可以减轻各种工业设备或技术非常欠缺方维修和保养人员工作量。类似,这也适用于办公领域交叉区,相比较而言,PC价格较便宜,不用再工业通讯系统接口,例如Profibus或AS接口就可连接这种自动化解决方案组件。每一种自动化控制任务,市场上都可选择PC硬件和软件找到一种技术上和经济上都可谓是量身定制解决方案。
  
集成全世界所有业务过程
  
  与制造执行和企业资源计划系统连接,使基于PC自动化解决方案意义非同寻常。使用Windows作为操作系统,使用TCP/lP做为办公环境通讯标准,PC可以自动控制和管理平台之间建立一种最好接口,这将使OPC接口和ActiveX控件存取过程数据变更为简单。
  
  最终PC最适宜应用于自动化控制平台:Internet/Intranet,连接全世界信息流中制造过程。现已经实现了Internet技术操作和监控设备,需要时还可以传统浏览器访问控制信息,由此,本就可以及时排除故障,减少维修工作量。因特网,还可定购设备备件,降低库存和任务准备成本。
  
无限制自动化解决方案
  
  PC效率和PC多才多艺,PC自动化控制领域中应用迅猛增长,基于PC自动化解决方案每年大约增加20%。基于PC自动化Simatic WinAC和Simatic工业PC为自动化控制领域提供了一种崭新发展机遇。PC越来越多承担着控制任务或协同下级小型控制器或智能现场设备控制任务,另外,因特网技术应用和所有业务过程集成发展,PC工业领域中应用具有广阔发展空间。   

(转载)

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