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    淺談智能控制器功能的考量

    來源:www.tianrunlvxin.com  |  發布時間:2021年08月24日

    在相同的軟件環境、相同的程序中,運行在同一個處理器上,協調所有機器的功能,正在變成一種流行趨勢。這需要機器功能同步,并且采用模塊化代碼結構,使得有組織的、有凝聚力的方法成為可能。盡管如此,有些領域卻并不需要那么多集成控制,例如簡單的應用程序,就沒有擴展計劃。應用的復雜性和性能需求決定了控制器的規格。選擇控制器的時候有很多因素需要考慮,根據應用的不同,您可能需要對下面的注意事項進行考量。

    智能控制器功能

    智能控制器功能之邏輯

    對邏輯控制的基本需求,是為什么我們繼續將自動化控制器稱為PLC的原因。PLCopen是一個組織,它負責維護和擴展IEC61131-3編程標準的范圍,并管理大量的知識、培訓和庫。該組織的活動,遠出邏輯控制的范圍,包括運動、安全、OPC統一體系架構(UA)、XML等。


    ●智能控制器功能之多軸運動

    根據應用的復雜度和運動的同步性等需求的不同,自動化控制器可以控制數十甚至數百個運動軸。隨著摩爾定律和行業標準的發展,不再需要有專用運動網絡的獨立運動或機器人控制器。


    ●智能控制器功能之網絡安全
    在北美,硬接線網絡安全仍然是選擇。網絡安全設施與控制機器的設備運行在同一個網絡上,已被證明為一個行之有效的控制功能。

    網絡安全的實現,可以從控制處理器上的冗余內核,到單獨的安全控制器,再到小型系統中的安全輸入/輸出(I/O)來實現。網絡安全還延伸到運動安全和機器人功能,允許機器以安全模式運行,而不是直接關閉,從而可以提供運行效率。


    ●智能控制器功能之機器人集成

    同一自動化控制器可以集成多個Delta機器人、SCARA機器人、鉸接式和龍門式機器人,以及其它機器功能。此外,還可以在IEC61131-3兼容環境中執行運動功能。由于內置了堆垛算法到裝配模式,專用機器人控制器可以持續提供有價值的功能。


    ●智能控制器功能之機器監控

    監視機器的運行狀況,是預測維護計劃和減少計劃外停機的關鍵一環??刂破骺梢耘c各種現有的傳感器(如溫度探頭和加速度計)相結合,以監測實際情況。在發生災難性故障之前,機器監控還有助于檢測異常。能量監測也可應用于壓縮空氣的使用,加熱器和烘干機中的燃氣使用,以及用于工藝過程中水的使用等。


    ●智能控制器功能之數據處理

    自動化控制器可以是網絡、OPCUA服務器和客戶端。它們具有收集工業物聯網(IIoT)數據的功能,并可以從云端或終端接收指令以優化過程。自動化控制器通常將數據發送到制造執行系統(MES)、企業資源規劃(ERP)、整體設備效率(OEE)、可信平臺模塊(TPM)和產品生命周期管理(PLM)軟件。在IIoT環境中,接受有用的分析數據也非常重要。


    ●智能控制器功能之自動配置

    以前,更換新組件(如驅動器)必須手動為設備確定和加載正確的固件版本?,F在,自動化控制器可以在無需人工干預的情況下,自動讀取設備并提醒技術人員進行必要的調整。


    ●智能控制器功能之通信能力

    如今,即使是低成本的控制器也有一個或多個以太網通信端口,可與HMI、管理系統、編程和其它非時間關鍵任務進行通信。對于控制器來講,支持某種特定類型的工業以太網協議,如EtherNet/IP、EtherCAT、Powerlink、Profinet等,以便組建確定性網絡,已經是很常見的。遺憾的是,目前還沒有一個獲得普遍認可的工業以太網標準,可以提供適合機器控制的高速、確定性的通信。


    不過,時間敏感網絡(TSN)的發展帶來了很大的期望。TSN與OPCUA和OPCUA發布訂閱(Pub-Sub)一起,將給IEEE802系列以太網標準帶來更多的確定性。工業互聯網聯盟為其搭建了一個試驗臺,已經有多個工業自動化供應商參與其中,以證明TSN在機器到機器通信方面的可行性。


    TSN是很重要的,這主要是因為要使IIoT能夠運作,需要在工廠、企業范圍內和云端上實現不同控制平臺之間通信的互操作性。如果需要串行接口,則應專門定義,因為目前串行通訊使用的較少。
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