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Opto 22基于PC的控制用于制造業(yè)

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考慮到當(dāng)今基于PC控制的特性——即使用靈活方便、可有效運(yùn)用軟件工具、更低的系統(tǒng)成本等,假設(shè)我們對(duì)其進(jìn)行合理地應(yīng)用,將可以大力提高制造業(yè)的利潤(rùn),同時(shí)又可使得它與業(yè)務(wù)系統(tǒng)的互連變得更加簡(jiǎn)單。
  個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)的影響已經(jīng)遍及我們周?chē)F渲校赑C的控制已經(jīng)滲透到工業(yè)領(lǐng)域的通訊,操作界面,生產(chǎn)監(jiān)控以及其他更為廣泛的領(lǐng)域。PC機(jī)也已經(jīng)可以成為應(yīng)用軟件及工具的主機(jī)平臺(tái),而這些軟件或工具將有助于生產(chǎn)流水線的診斷、數(shù)據(jù)的管理、以及其他的一些工廠級(jí)功能。
  然而,還有另外一種層次的基于PC的技術(shù),該層次的技術(shù)在生產(chǎn)線以及產(chǎn)品制造上執(zhí)行真正意義的實(shí)際控制。由于基于PC的控制技術(shù)早期留給大家的印象是“不夠可靠",而產(chǎn)品生產(chǎn)的過(guò)程控制又顯得相對(duì)更為關(guān)鍵,因此該層次的技術(shù)難免使人覺(jué)得有吹噓的成分,甚至很勉強(qiáng)的稱(chēng)之為“基于PC的"。這種真正意義上的基于PC的控制,其應(yīng)用的領(lǐng)域還較少有文章記載。在此處列舉的幾個(gè)例子,或多或少的展示了此類(lèi)應(yīng)用蓬勃發(fā)展的冰山一角。
  一個(gè)正在改變的印象
  基于PC的控制,隨著用戶逐步對(duì)其建立信心,它在大家心目中的印象也在慢慢改變。另外,應(yīng)用在基于PC的控制領(lǐng)域中的zui為典型的硬件,也不再是“對(duì)用戶價(jià)格有利"的個(gè)人電腦(就像你給家中或辦公室買(mǎi)的那種)。很多工業(yè)級(jí)的電腦(IPC)都是為工業(yè)上的特殊應(yīng)用而專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的。這種設(shè)計(jì)導(dǎo)致的直接效果是:工業(yè)級(jí)的電腦(IPC)具有更高的可靠性,因?yàn)樗呀?jīng)消除了可動(dòng)部件-如硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)及冷卻風(fēng)扇等,同時(shí),有些部件為達(dá)成某特殊任務(wù),已替換為閃存、固態(tài)裝置以及插件卡板。有時(shí),為了適用某些應(yīng)用場(chǎng)合,可以將整個(gè)工業(yè)級(jí)電腦(IPC)做成一塊單板機(jī)的形式。在使用中,相關(guān)的測(cè)試更增加了這些板級(jí)產(chǎn)品的可靠性。
  在軟件方面,基于PC的控制培育了更多高水平的編程語(yǔ)言的發(fā)展,并且PC本身成為編程工具。當(dāng)今的PC技術(shù)也允許模擬仿真功能,同時(shí)也能簡(jiǎn)化系統(tǒng)啟動(dòng)。
  基于PC的控制用于混凝土生產(chǎn)
  一家在美國(guó)居于地位的建筑材料供應(yīng)商和高速公路承包商-New Enterprise Stone & Lime Co. Inc.(NES&L)公司,擁有并營(yíng)運(yùn)著大量的、遍布賓夕法尼亞州和特拉華州的混凝土生產(chǎn)廠、采石場(chǎng)、以及相關(guān)的生產(chǎn)制造設(shè)備廠。NES&L公司目前采用由Opto 22公司提供的基于PC的控制系統(tǒng)和I/O系統(tǒng),來(lái)控制各類(lèi)制造混凝土、柏油路、水泥、柏油以及其他聚合建材的機(jī)器設(shè)備。
  混凝土比較特殊的特性是它的非均勻性。NES&L公司自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的規(guī)劃設(shè)計(jì)師Ashley Fleck指出,應(yīng)用于不同區(qū)域的混凝土具有明顯的差別,例如對(duì)于露天大型運(yùn)動(dòng)場(chǎng)、監(jiān)獄的圍墻、停車(chē)場(chǎng)以及居住項(xiàng)目而言,它們使用的混凝土就各不相同。“每種類(lèi)型的混凝土都需要按照不同的比例,將多種不同的成分進(jìn)行混合-如沙子、碎石、鋼纖等等。"他補(bǔ)充說(shuō)。這也是現(xiàn)代控制理論開(kāi)始實(shí)施的地方。
  運(yùn)行于NES&L公司混凝土生產(chǎn)線上的Opto22系統(tǒng)包括智能化的B3000以太網(wǎng)I/O處理器/控制器,同時(shí)結(jié)合了模擬及數(shù)字I/O模塊,一方面,該系統(tǒng)控制輸送器的運(yùn)動(dòng),以便將沙石材料送入混合攪拌器;另一方面,又可以通過(guò)以太網(wǎng)與PC進(jìn)行相關(guān)的通訊。控制軟件(由NES&L公司開(kāi)發(fā)提供)運(yùn)行在PC之上,而不是在控制器中。Opto22系統(tǒng)也用于控制液壓門(mén)的開(kāi)關(guān),而該液壓門(mén)可以調(diào)節(jié)放流適當(dāng)數(shù)量的某種成分進(jìn)入混合料。
  此類(lèi)以及其它種類(lèi)的工廠化處理,都是通過(guò)用戶量身定制的方法來(lái)進(jìn)行定義并實(shí)施的,由NES&L公司程序部門(mén)開(kāi)發(fā)的基于PC的控制應(yīng)用使用的編程語(yǔ)言是Visual Basic (VB)。大量?jī)?nèi)置于應(yīng)用程序中的可選性功能,可以處理各種控制策略,而這些控制策略又是在實(shí)施由NES&L公司開(kāi)發(fā)的離散型‘配方’控制時(shí)所必需的。Fleck說(shuō),“這些控制策略經(jīng)常需要依據(jù)各個(gè)工廠的不同需要來(lái)進(jìn)行修改,我們知道,要進(jìn)行此類(lèi)修改,如果使用自己公司‘土生土長(zhǎng)’的應(yīng)用方案,比起制造廠商提供的軟件工具要容易得多。"
  Fleck認(rèn)為Opto22是這么一種系統(tǒng):它開(kāi)發(fā)并提供用戶所需的硬件,但是并不強(qiáng)迫用戶同時(shí)也使用由他們擁有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的軟件。這樣,用戶每使用一套就可以降低一千美元或更多的費(fèi)用。NES&L公司通過(guò)使用他們自己開(kāi)發(fā)的軟件以及由Opto公司提供的硬件(該類(lèi)型硬件具有更加開(kāi)放的架構(gòu)),就已經(jīng)將該項(xiàng)費(fèi)用*省掉。Fleck還補(bǔ)充說(shuō),該類(lèi)型硬件可以與“任何使用VB/C或其他通用編程語(yǔ)言編寫(xiě)的應(yīng)用功能軟件包"進(jìn)行集成整合。
  NES&L公司開(kāi)展“基于PC的控制",其原因主要有以下幾點(diǎn):低成本,靈活的軟件功能,PC本身固有的全企業(yè)連通性。由于軟件數(shù)據(jù)庫(kù)可以進(jìn)行單一化的數(shù)據(jù)采集和通訊,因此在不需要特殊軟件、服務(wù)器以及其他中轉(zhuǎn)設(shè)備的情況下,就可以完成相關(guān)的報(bào)表及報(bào)告,而以上這些軟硬件卻是在‘使用PLC或類(lèi)似硬件來(lái)試圖完成相同的任務(wù)’時(shí)所必需的。
  根據(jù)Fleck的說(shuō)法,基于PC的控制是極其可靠的,并且在NES&L公司對(duì)新的工廠或生產(chǎn)線進(jìn)行調(diào)試時(shí),這種控制都表現(xiàn)出明顯的優(yōu)點(diǎn)。“很多NES&L公司的子公司以及附屬公司,都已經(jīng)在*時(shí)間認(rèn)識(shí)到這點(diǎn)。我們已經(jīng)在很多地方安裝了這種基于PC的控制,而且對(duì)于控制網(wǎng)絡(luò)而言,還從來(lái)沒(méi)有走過(guò)回頭路。"Fleck補(bǔ)充說(shuō)。

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