Teknik PCB - Discussion on PCB CS Control System and Its Application

1 Periksa pembangunan sistem kawalan

Dalam proses produksi industri, PLC yang keluar pada 1969 dan DCS yang keluar pada 1975 mungkin dua sistem kawalan komputer yang paling mempengaruhi. Kehadiran peranti PLC menggantikan seperti relay, dan menyedari kawalan interlocking dan kawalan program nilai tukar; kemunculan alat penggantian DCS seperti paparan dan pengatur, dan menyedari indikasi, rekaman dan pelarasan loop PID kuantiti analog. Fungsi Pada akhir 1980-an, dengan pembangunan teknologi komputer, teknologi komunikasi, teknologi sirkuit terintegrasi, dan teknologi sensor pintar, Sistem Kawalan Fieldbus (FCS) mengubah struktur sistem kawalan asal dan membuat sistem kawalan dengan langkah penting telah diambil dari ditutup kepada terbuka. Pada tengah-1990-an, Sistem Kawalan Berasas PC (PCB CS) mula muncul. Banyak saintis percaya bahawa ia akan menjadi teknologi baru yang paling berjanji dalam bidang automatasi industri. Mereka menggabungkan PCB CS dengan PLC, DCS, (atau tambah FCS) dan memanggil tiga sistem kawalan utama (atau empat utama) proses produksi industri. Beberapa orang bahkan bercakap tentang "kebanyakan orang berfikir bahawa kawalan PC akan secara perlahan-lahan menggantikan PLC atau DCS tradisional dalam sepuluh tahun berikutnya" dalam artikel empat tahun yang lalu. Menurut pakar dari PHOENIX CONTACT, Jerman: Hampir semua organisasi konsultasi percaya bahawa pada tahun 2005, sistem kawalan berasaskan PC akan menghasilkan lebih dari 50% bahagian pasar.

2 Struktur CS PCB

Apa itu CS papan PCB? Kombinkan perkakasan PC keras dengan perisian kawalan untuk melaksanakan fungsi kawalan biasanya dilakukan oleh PLC atau DCS dedikasi, atau "pakej" fungsi kawalan PLC dalam perisian dan jalankan dalam persekitaran PC.

Sistem kawalan CS PCB kebanyakan terdiri dari tiga bahagian berikut: PC; Komponen I/O dan konektor mereka; perisian sistem operasi dan perisian aplikasi.

PC mengintegrasikan stesen operasi dan stesen kawalan dalam sistem kawalan PLC dan DCS terdahulu, dan mempunyai fungsi berbilang seperti kawalan implementasi, komunikasi dan paparan operasi. Pembangunan cepat teknologi komputer membolehkan PC menyediakan platform yang benar-benar terbuka, supaya semua fungsi sistem disertai pada platform yang bersatu dan terbuka PC untuk mengurangkan ruang pemasangan, simpan kabel, dan mudahkan sambungan komunikasi kompleks. Internet atau intranet syarikat boleh mendapatkan maklumat produksi penting dan menyadari optimasi proses produksi. Untuk kepercayaan, PC biasanya menggunakan PC industri. Kami tahu bahawa PC yang muncul dalam sistem kawalan pada hari awal hanya mempunyai fungsi stesen operasi antaramuka manusia-mesin. Kemudian, fungsi bertambah terus meningkat. PC boleh menyelesaikan fungsi seperti penggera, pengiraan, laporan, sambungan ke pangkalan data, dan sambungan ke rangkaian pejabat. Dalam sistem kawalan CS PCB, PC mempunyai satu fungsi kawalan lagi, yang disebut kawalan berasaskan PC.

Komponen I/O juga benar-benar terbuka, dan boleh menyokong pelbagai perkakasan I/O dari pelbagai syarikat, termasuk I/O jauh dan I/O bawah stesen PLC. Ia juga boleh digabung dengan teknologi fieldbus untuk menyambung PC ke peranti I/O dengan fieldbus melalui antaramuka fieldbus. Kerana komponen I/O ini adalah semua peralatan yang telah diuji dalam operasi jangka panjang di lokasi, kepercayaan mereka tidak diragukan. I a hanya tidak perlu menggunakan siri tertentu komponen I/O syarikat tertentu seperti sistem kawalan PLC dan DCS awal, dan pengguna boleh memilih komponen I/O kegemaran mereka.

Lapisan atas terbuka untuk pelbagai perisian sistem operasi dan perisian aplikasi. Terdapat pelbagai perisian sistem operasi komersial dan perisian aplikasi, dan pengguna juga boleh memilih perisian kegemaran mereka.

Dari tiga komponen di atas, ia boleh dilihat bahawa pembukaan sistem CS PCB adalah kompleks, jadi kelajuan pembangunan semasa dan masa depan akan sangat cepat, dan ia tidak akan ditutup seperti sistem kawalan PLC dan DCS terdahulu. Kerana keterlaluan pembangunan jangka panjang disebabkan unik dan spesifiknya, ia akan maju dengan masa dan meningkat dengan cepat dengan pembangunan teknologi komputer, teknologi komunikasi, teknologi penghasilan komponen I/O, teknologi field bus dan teknologi perisian.

3 Keuntungan CS PCB

Keuntungan sistem kawalan CS papan PCB boleh dikira sebagai: harga rendah; akses mudah kepada pelbagai aplikasi kawalan dan perniagaan dan maklumat; kemampuan pemindahan perisian yang baik ke platform perkakasan baru; kawalan, antaramuka manusia-mesin dan fungsi pemrograman mudah disertai; ia mudah untuk mengintegrasikan kawalan proses, kawalan logik, kawalan batch dan kawalan pergerakan ke dalam satu; ia tidak bergantung pada pelbagai sistem kawalan kepemilikan.

Contohnya, PC mempunyai keuntungan jelas dalam CPU, memori, dll. Apabila melaksanakan pemprosesan data (seperti operasi analog), kelajuan operasi PC biasanya lebih dari 10 kali lipat daripada PLC dan DCS. Ini kerana PC dalam PC BCS Mesin boleh menjaga kecepatan dengan teknologi produk PC yang paling maju. Pada masa yang sama, sistem kawalan CS PCB juga boleh menyimpan pelaburan dalam CPU, bekalan kuasa, rak, kabinet, wayar, dll.

Penyelidik Jerman Dr. Eberhard Grotz percaya bahawa tujuh trends bagi penyelesaian kawalan automatik berasaskan PC adalah: semakin banyak PC digunakan dalam teknologi kawalan automatik; lebih dan lebih perisian spesifik PC, orang boleh guna Program PCs dan operasi seperti pada pengendali boleh program; aplikasi perisian sistem yang boleh menyelesaikan tugas masa-sebenar dan kawal pada PC semakin luas; Program PC tradisional telah meningkatkan produksi dengan menggunakan teknik program baru. Kemajuan telah menyebabkan pembangunan cepat teknologi kawalan automatasi berasaskan PC; Standar automatisasi berasaskan PC meningkat; Teknologi Internet semakin penting dalam teknologi kawalan automatik; sistem yang disebarkan akan mengubah cara kawalan automatik.

4 produk CS PCB

Pembuat PLC utama, seperti Siemens, ROCKWELL automation, GE Fanuc, dan Mitsubishi Electric telah meluncurkan markah mereka sendiri produk sistem kawalan CS papan PCB. Karakteristik ialah pengawal telah diubah ke kawalan PC. Ia berkomunikasi dengan satu sama lain melalui bas kawalan atau antaramuka komunikasi. Sambungan komponen I/O jauh asal setiap syarikat menunjukkan bahawa pembuat PLC telah menerima laluan teknikal kawalan CS PCB. Pusat ISBU kumpulan tenaga dan automatasi Siemens di Princeton, New Jersey, USA, fokus pada automatasi berasaskan PC. Pemegang dalam CS PCB adalah SIMATIC WinAC (Pusat Automatisi Windows), yang sepenuhnya serasi PLC SIMATIC S7. Fungsi kawalan PLC lengkap, antaramukanya I/O menggunakan modul komunikasi untuk sambung Profibus-DP untuk menyedari kawalan SoftPLC.

Pada tahun 1995, sistem TCS (Sistem Kawalan Terkendali, Sistem Kawalan Fleksibel) yang diusulkan oleh Syarikat Industrial Wayson mempunyai 7 jenis struktur, salah satu daripada mereka adalah untuk menggunakan PC untuk membawa secara langsung modul I/O ke tempat kejadian, yang digunakan untuk menjalankan pada PC. Kawalan logik lembut dalaman menggantikan pengawal, yang digunakan untuk kadang-kadang dengan lebih titik akvizi tetapi kurang kawalan.

Syarikat Entiti Amerika (dicipta oleh gabungan Think & Do dan Steeplechase) menggunakan sistem operasi terkandung, Windows CE, untuk bekerja sama dengan penghasil perkakasan untuk melancarkan produk CS PCB baru-WinPLC, yang adalah PC kecil yang diletakkan pada substrat I/O Komputer, termasuk sistem operasi CE Windows terkuat dan persekitaran Jalan perisian aplikasi Think & Do, - boleh jalankan program Pikirkan & Lakukan aplikasi yang dikembangkan oleh PC biasa untuk sedar kawalan modul I/O pada substrat yang sama. Sistem WinPLC boleh berjalan secara independen dari PC pembangunan, dan sesuai untuk sistem kawalan skala kecil yang tidak memerlukan skrin pengawasan;

Beberapa penghasil yang terutama menghasilkan komponen I/O juga telah bergabung dengan rangka mempromosikan produk CS PCB. Contohnya, produk I/O yang dihasilkan oleh syarikat Beckhoff Jerman boleh dilengkapi dengan berbeza bas lapangan, seperti PROFIBUS, INTERBUS, CAN, dan ControlNet. DeviceNet, dll., produk CS PCB-nya terdiri dari sistem field bus dengan antaramuka I/O, sistem operasi Windows NT/2000, perisian kawalan Beckhoff TwinCAT, dan PC industri. PHOENIX CONTACT, Jerman, telah menjadi yang pertama untuk melamar dan mengembangkan panel kawalan berasaskan PC sejak 1995, - dan menerima bahasa pemrograman standar internasional PLC IEC61131-3 untuk mengembangkan set perisian kawalan lengkap berdasarkan teknologi PC. PC-WorX.. Set perisian ini menggabungkan perisian pengurusan medan bus secara organik, perisian kawalan PLC, dan pengawasan antaramuka perisian OPC, dan boleh berkomunikasi secara langsung dengan modul bas cerdas melalui INTERBUS atau ETHERNET.

Produk ADAM-5510/P31 yang dilancarkan oleh Advantech pada Mei 1999 menggunakan pakej perisian Paradym-31, yang mengandungi tiga bahasa: diagram fungsi urutan, diagram tangga dan diagram blok fungsi yang dinyatakan dalam piawai IEC1131-3. Produk CS PCB dilancarkan awal.

Sistem FOCS Beijing Hollysys kini mempunyai dua struktur: jenis setempat dan jenis kompat. Sistem setempat terdiri dari modul I/O dengan bus medan, pengawal utama, dan stesen operasi, dan sistem kompat terdiri dari modul I/O dengan stesen medan dan kawalan. Stesen kawalan di sini adalah PC, yang menyempurnakan fungsi pengawal utama sistem setempat dan stesen operasi, seperti pengawasan, operasi, kawalan, rangkaian, program konfigurasi, dan sebagainya. Ia boleh dilihat bahawa sistem kompat FOCS adalah sistem kawalan CS PCB. Kerana penggunaan pertama teknologi seperti itu, penghasil kini menempatkan sistem sebagai sistem pembelian data dengan harga rendah dan sistem kawalan dengan lebih sedikit gelung penyesuaian. Kedua-dua bekalan kuasa dan modul I/O boleh dikonfigur secara berlebihan. Sebenarnya, sistem kompak FOCS masih boleh digunakan pada kadang-kadang dengan keperluan kepercayaan tinggi.