PCB技術 - PCB CS制御システムの検討とその応用

1制御システムの開発のレビュー

工業生産工程上, 1969年に発売されたPLCと1975年に発売されたDcsは、2つの最も影響力のあるコンピュータ制御システムであるかもしれません. リレーのようなPLC交換装置の出現, スイッチング値の連動制御とプログラム制御を実現した。ディスプレイとレギュレータのようなDCS交換機器の出現, そして、表示を実現, アナログ量の記録とP私Dループ調整. 機能. 1980年代後半, コンピュータ技術の発展, 通信技術, 集積回路工学, スマートセンサー技術, the Fieldbus Control System (FCS) changed the structure of the original 制御システム and made the コントロール system by An important step has been taken from closed to open. 1990年代半ば, PC-Based Control System (PCB) began to appear. 多くの学者は、それが産業オートメーションの分野で最も有望な新技術であると信じました. 合体 PCB と, DCS, (or plus FCS) and called the three major (or four major) コントロール systems of industrial production processes. 「ほとんどの人々は、4年前の記事では、PCコントロールが徐々に次の10年で伝統的なPLCまたはDCSに取って代わると思います」と話しました. フェニックス接触からの専門家によると, ドイツ：ほとんどすべてのコンサルティング機関は2005年までにそれを信じています, PCベースの制御システムは市場シェアの50 %以上を占める.

PCBの構造

何 PCBボード CS? 専用のPLCまたはDCSで通常実行される制御機能を実行するために、制御ソフトウェアと強化されたPCハードウェアを結合してください, または“パッケージ”ソフトウェアのPLCの制御機能は、PC環境で実行.

The PCB 制御系は主に以下の3つの部分から構成される。私/コンポーネントとコネクタオペレーティングシステムソフトウェアとアプリケーションソフトウェア.

PCは前のPLCとDCS制御システムにおいて、操作ステーションと制御局を統合し、実装制御、通信、操作表示などの複数の機能を有する。コンピュータ技術の急速な発展は、PCの真のオープンプラットフォームを提供することができますので、システムのすべての機能は、インストールスペースを削減し、ケーブルを保存し、複雑な通信接続を簡素化するためにPCの統一とオープンプラットフォームに統合されています。企業のインターネットやイントラネットは重要な生産情報を入手し，生産工程の最適化を実現する。信頼性のために、PCは通常工業PCを使用します。我々は、初期の制御システムに現れたPCがマン-マシンインタフェース操作ステーションの機能を持っていたということを知っています。その後，徐々に増加した。PCは、アラーム、計算、レポート、データベースへの接続、およびオフィスネットワークへの接続などの機能を完了することができます。PCB制御システムでは、PCにはもう一つの制御機能があります。

I / Oコンポーネントも完全に開いていて、多くのPLCのリモートI / OとI / O変電所を含む複数の会社から様々なI / Oハードウェアをサポートすることができます。フィールドバスインタフェースを通してフィールドバスを使ってI / OデバイスにPCを接続するのにフィールドバス技術と組み合わせることもできます。これらのI / Oコンポーネントは、長期的なオンサイト操作でテストされているすべての機器であるため、信頼性は疑いを持たない。初期のPLCとDCS制御システムのような特定の会社のI / Oコンポーネントの特定のシリーズを使用する必要はありません、そして、ユーザーは彼らの大好きなI / Oコンポーネントを選ぶことができます。

上位層は、さまざまなオペレーティングシステムソフトウェアおよびアプリケーションソフトウェアにオープンである。すでに商用オペレーティングシステムソフトウェアとアプリケーションソフトウェアの様々な、ユーザーはまた、自分の好きなソフトウェアを選択することができます。

上記の3つのコンポーネントから、PCBシステムの開放性は包括的であることが分かるので、その現在および将来の開発速度は非常に速いでしょう、そして、それは前のPLCとDCS制御システムのように決して閉まらないでしょう。そのユニークさと特異性のために長期的な遅れのために、それは時代とともに進歩して、急速にコンピュータ技術、コミュニケーション技術、I / O構成製造技術、フィールドバス技術とソフトウェア技術の開発で改善します。

3 PCBの利点

の利点 PCBボード CS制御システムは以下のように要約できます。様々な制御やビジネスアプリケーションや情報に簡単にアクセス；新しいハードウェアプラットフォームへのソフトウェアの移植性コントロール, マンマシンインターフェイスとプログラミング機能を統合するのは簡単ですプロセス制御の統合は容易である, 論理制御, バッチコントロールと1つにモーションコントロール；それは様々な独自の制御システムに依存しません.

例えば、PCは、CPU、メモリ等において顕著な利点を有しており、データ処理（アナログ演算など）を行う場合、PCの動作速度は通常、PLCおよびDCSの10倍以上である。これは、PCのPCのPCは、マシンは、最も先進的なPCの製品技術とペースを保つことができるためです。同時に、PCBのCS制御システムは、CPU、電源、ラック、キャビネット、配線などの投資を節約することができます。

ドイツの学者博士Eberhard GrotzはPCベースの自動制御ソリューションの7つの傾向があると信じています：ますます多くのPCは自動制御技術で使用されますPCの特定のソフトウェアは、人々がPCプログラミングを使用することができます操作は、プログラマブルコントローラ上のようですPC上でリアルタイムおよび制御タスクを完了することができるシステムソフトウェアのアプリケーションは、ますます広範囲になっている伝統的なPCプログラミングは、新しいプログラミング技術を使用して、生産を大いに促進しました。進歩はPCベースの自動制御技術の急速な発展につながったPCベースの自動化規格が増加しているインターネット技術はますます重要になってきている分散システムは自動制御の方法を変えるだろう。

4 PCB製品

Major PLCメーカー, ジーメンスなど, ロックウェルオートメーション, ゲーファナック, 三菱電機は独自のブランドを立ち上げた PCBボード CS制御システム製品. 特徴はコントローラがPC制御に変更されたことです. それは、制御バスまたはコミュニケーションインターフェースを通して互いと通信します. オリジナルリモートI/各会社のOコンポーネント接続は、PLCメーカーが技術的なルートを受け入れたことを示します PCB control. プリンストンのジーメンスエネルギー・オートメーショングループISBUセンター, ニュージャージー州, アメリカ, PCベースの自動化に焦点を当てて. そのコントローラー PCB is SIMATIC WinAC (Windows Automation Center), SIMACS S 7シリーズPLCと完全に互換性があります. 完全PLC制御機能, そのI/インタフェースは、通信モジュールを使用してProfibus DPを接続してSoftPLC制御を実現します.

1995年に、Wayson工業会社によって提案されたTCS（テーラード制御システム、柔軟な制御システム）システムは7つの構造タイプを持ちます、その1つは直接PCに走るのに使用される場面にI / Oモジュールを持ってくるためにPCを使用することです。

主にI / Oコンポーネントを生産するいくつかのメーカーはまた、PCBのCS製品を推進のランクに参加している。例えば、ドイツのBeckhoff社によって製造されるI／O製品は、Profibus、InterBus、缶、およびControlNetのような様々なフィールドバスを備えることができる。ディヴィネットなどは、彼のPCBのCS製品はI / Oインターフェイス、ウインドウズNT / 2000オペレーティングシステム、Beckhoff Twinincatコントロールソフトウェア、および工業PCとのフィールドバスシステムで構成されています。そして、PC技術に基づく制御ソフトウェアの完全なセットを開発するために、PLC International Standard IEC 61131 - 3のプログラミング言語を採用します。PC worx ..ソフトウェアのこのセットは、フィールドバス管理ソフトウェア、PLC制御ソフトウェア、および監視ソフトウェアインターフェースOPCを有機的に結合し、インターバスまたはイーサネットを介してインテリジェントバスモジュールと直接通信することができる。

ADAM - 5510/1999年5月にアドバンテックによって起動されたP 31製品はParadam - 31ソフトウェアパッケージを使用します, つの言語を含む, ladder diagrams and function block diagrams specified in 私EC1131-3 standard. PCB 製品 launched early.

北京ホリシスの焦点システムは現在2つの構造を持つ。ローカルシステムは，フィールドバス，主制御装置，および操作ステーションを持つi／oモジュールから構成され，コンパクトシステムはフィールドバスと制御局を持つi／oモジュールから構成される。制御局はPCであり、監視、操作、制御、ネットワーキング、構成プログラミング等のローカルシステム主制御装置と操作ステーションの機能を完備する。FOCSのコンパクトシステムはPCB制御システムであることが分かる。そのような技術の最初の使用のために、メーカーは現在、より少ない調整ループを有する低価格データ取得システムおよび制御システムとしてシステムを配置している。電源およびI／Oモジュールは共に冗長に構成することができる。実際には、FOCSコンパクトシステムは、高い信頼性要件を有する機会に依然として使用することができる。