Technologie PCB - Systèmes de contrôle PCB CS et leurs applications Explorer

1 Examen du développement du système de contrôle

Dans le processus de production industrielle, le PLC, sorti en 1969, et le DCS, sorti en 1975, sont probablement les deux systèmes de contrôle informatique les plus influents. L'apparition du PLC a remplacé les dispositifs tels que les relais, réalisant le contrôle de verrouillage et le contrôle de programme de la quantité de commutation; L'avènement du DCS a remplacé des instruments tels que des affichages et des régulateurs, permettant l'indication de quantités analogiques, l'enregistrement et la régulation de la boucle PID. Rôle À la fin des années 1980, avec le développement de la technologie informatique, de la technologie des communications, de la technologie des circuits intégrés et de la technologie des capteurs intelligents, le système de contrôle de bus de terrain (FCS) a changé la structure du système de contrôle original, ce qui a permis au système de contrôle de passer de la fermeture à l'ouverture. Au milieu des années 1990, les systèmes de contrôle basés sur PC (PCB CS) ont commencé à apparaître. De nombreux chercheurs pensent que ce sera la nouvelle technologie la plus prometteuse dans le domaine de l'automatisation industrielle. Ils combinent PCB CS avec PLC, DCS (ou plus FCS) comme un système de contrôle Big Three (ou Big Four) pour les processus de production industrielle. Il y a même eu un article il y a quatre ans qui parlait de « la plupart des gens pensent que le contrôle PC remplacera progressivement les PLC ou DCS traditionnels au cours de la prochaine Décennie». Selon l'expert allemand de phoenixcontact: presque tous les organismes de conseil estiment que les systèmes de contrôle sur PC représenteront plus de 50% du marché d'ici 2005.

2 Structure du PCB CS

Qu'est - ce que PCB board CS? Combinez du matériel PC durci avec un logiciel de contrôle pour implémenter des fonctions de contrôle généralement exécutées par un PLC ou un DCS dédié, ou « empaquetez» les fonctions de contrôle d'un PLC dans un logiciel et exécutez - le dans un environnement PC.

Le système de contrôle PCB CS se compose principalement des trois parties suivantes: machine pc; Les composants d'E / s et leurs connecteurs; Logiciel de système d'exploitation et logiciel d'application.

La machine PC intègre les stations d'exploitation et de contrôle des systèmes de contrôle PLC et DCS précédents avec de nombreuses fonctions telles que la mise en œuvre du contrôle, la communication et l'affichage opérationnel. L'évolution rapide de la technologie informatique a permis au PC de fournir une véritable plate - forme ouverte, permettant à toutes les fonctions du système d'être intégrées sur la plate - forme ouverte unifiée du PC pour réduire l'espace d'installation, économiser des câbles et simplifier les connexions de communication complexes. L'Internet ou l'intranet d'une entreprise permet d'accéder à des informations importantes sur la production et d'optimiser les processus de production. Pour des raisons de fiabilité, les PC utilisent généralement des PC industriels. Nous savons que les PC qui sont apparus tôt dans les systèmes de contrôle n'avaient que les fonctions d'une station d'exploitation d'interface homme - machine. Plus tard, la fonction a été progressivement améliorée. Le pc peut remplir les fonctions d'alarme, de calcul, de rapport, de connexion à la base de données, de connexion au réseau de bureau, etc. Dans le système de contrôle PCB CS, le PC dispose également d'une fonction de contrôle, appelée contrôle basé sur PC.

Les composants d'E / s sont également entièrement ouverts et peuvent prendre en charge divers matériels d'E / s de plusieurs entreprises, y compris les sous - stations d'E / s et d'E / s distantes de nombreux PLC. Il peut également être combiné avec la technologie de bus de terrain pour connecter un PC à un périphérique d'E / s avec bus de terrain via une interface de bus de terrain. Étant donné que ces composants d'E / s sont tous des appareils testés sur le terrain à long terme, leur fiabilité est incontestable. Sauf qu'il n'a pas besoin d'utiliser une certaine gamme de composants d'E / s d'une entreprise comme les premiers systèmes de contrôle PLC et DCS, et les utilisateurs peuvent choisir leurs composants d'E / s préférés.

Le niveau supérieur est ouvert à une variété de logiciels de système d'exploitation et d'applications. Il existe déjà une variété de logiciels de systèmes d'exploitation commerciaux et de logiciels d'application, et les utilisateurs peuvent également choisir leur logiciel préféré.

Comme vous pouvez le voir à partir des trois composants ci - dessus, l'ouverture du système PCB CS est totale, de sorte que son développement actuel et futur sera très rapide et ne sera jamais arrêté comme les systèmes de contrôle PLC et DCS précédents. En raison de son caractère unique et de ses particularités qui ont entraîné un retard de développement à long terme, il évoluera avec son temps et s'améliorera rapidement avec l'évolution de la technologie informatique, des technologies de communication, des technologies de fabrication d'éléments d'E / s, des technologies de bus de terrain et des technologies logicielles.

3 avantages de PCB CS

Les avantages du système de contrôle CS de la carte PCB peuvent être résumés comme suit: prix bas; Accès facile à diverses applications et informations de contrôle et d'entreprise; Une bonne portabilité du logiciel vers la nouvelle plateforme matérielle; Les fonctions de contrôle, d'interface homme - machine et de programmation sont faciles à intégrer; Facile à intégrer le contrôle de processus, le contrôle logique, le contrôle de lot et le contrôle de mouvement en un seul; Il ne dépend pas de divers systèmes de contrôle propriétaires.

Par exemple, les PC ont des avantages évidents en termes de CPU, de mémoire, etc. lors du traitement des données, telles que les opérations analogiques, les PC fonctionnent généralement plus de 10 fois plus vite que les PLC et les DCS. C'est parce que les machines PC BCS dans un PC peuvent suivre le rythme des technologies de produits PC les plus avancées. Dans le même temps, le système de contrôle PCB CS peut également économiser de l'investissement dans le CPU, l'alimentation, les racks, les armoires, le câblage, etc.

Selon le Dr Eberhard Grotz, un universitaire allemand, les sept principales tendances en matière de solutions de contrôle automatisé sur PC sont les suivantes: de plus en plus de PC sont utilisés pour la technologie de contrôle automatisé; De plus en plus de logiciels dédiés aux PC que les gens peuvent programmer et utiliser comme sur un contrôleur Programmable; L'application de logiciels systèmes capables d'effectuer des tâches en temps réel et de contrôle sur PC est de plus en plus répandue; La programmation PC traditionnelle a grandement facilité la production en utilisant de nouvelles techniques de programmation. Les progrès ont conduit au développement rapide de la technologie de contrôle automatisé basée sur pc; Les normes d'automatisation sur PC augmentent; L'importance croissante de la technologie Internet dans les techniques de contrôle automatisé; Les systèmes distribués changeront la façon dont les contrôles automatisés sont effectués.

4 produits PCB CS

En 1995, le système TCS (tailored Control System, flexible Control System) proposé par wayson Industrial Company se décline en 7 types de construction, dont l'un consiste à utiliser un PC pour apporter directement des modules d'E / s sur le terrain pour fonctionner sur un PC. Un contrôleur interne à logique douce remplace le Contrôleur pour Les occasions où il y a beaucoup de points d'acquisition mais moins de contrôle.

La société américaine entivity (née de la fusion de think & do et steeplechase) utilise le système d'exploitation embarqué Windows CE pour lancer son nouveau produit PCB CS, winplc, un petit PC monté sur un substrat d'E / s, en partenariat avec les fabricants de matériel. Il est possible d'exécuter l'application think & do développée par une machine PC normale, permettant le contrôle des modules d'E / s sur le même substrat. Le système winplc peut fonctionner indépendamment du PC de développement, adapté aux petits systèmes de contrôle qui ne nécessitent pas d'écran de surveillance;

Certains fabricants qui produisent principalement des composants d'E / s se joignent également à la promotion des produits PCB CS. Par exemple, les produits d'E / s fabriqués par la société allemande beckhoff peuvent être équipés de différents bus de terrain tels que Profibus, Interbus, can et controlnet. Devicenet, entre autres, ses produits PCB CS sont composés d’un système de bus de terrain avec interface E / s, d’un système d’exploitation Windows NT / 2000, d’un logiciel de contrôle beckhoff twincat et d’un PC industriel. Pour la première fois depuis 1995, German phoenix contact a proposé et développé un panneau de contrôle basé sur PC, Et en utilisant le langage de programmation de la norme internationale PLC iec61131 - 3, un logiciel de contrôle complet basé sur la technologie PC a été développé. Ordinateur worx.. Cet ensemble de logiciels combine organiquement un logiciel de gestion de bus de terrain, un logiciel de contrôle PLC, une interface logicielle de surveillance OPC et peut communiquer directement avec le module de bus intelligent via Interbus ou Ethernet.

Le produit Adam - 5510 / P31 d'advantech, lancé en mai 1999, utilise le package paradym - 31, qui est disponible en trois langues: diagramme fonctionnel séquentiel, diagramme en échelle et diagramme fonctionnel selon la norme IEC1131 - 3. Les produits PCB CS ont été lancés plus tôt.

Les systèmes focs de Pékin et de Liège sont actuellement disponibles en deux versions: locale et compacte. Le système local se compose d'un module d'E / s avec bus de terrain, d'un contrôleur principal et d'une station d'exploitation, tandis que le système compact se compose d'un module d'E / s avec bus et d'une station de contrôle. La station de contrôle est ici un PC qui remplit les fonctions de surveillance, d'exploitation, de contrôle, de mise en réseau, de programmation de configuration, etc. du Contrôleur principal et de la station d'exploitation du système local. On peut voir que le système compact de focs est un système de contrôle PCB CS. En raison de la première utilisation de cette technologie, les fabricants positionnent actuellement le système comme un système d'acquisition de données à faible coût et un système de contrôle avec moins de boucles de réglage. Les modules d'alimentation et d'E / s peuvent être configurés de manière redondante. En fait, le système compact focs peut encore être utilisé dans des situations où la fiabilité est exigeante.