泓格I-7188的迪米系统架构应用范例

从第一、二代最早期的系统整合方式，用单一或分布式的计算机插上数片I/O 卡及通讯适配卡(RS232/RS485/RS422)，用来收集远程的I/O 数据并整合各种设备装置并当作SCADA 平台或数据库平台，此架构看似简单，但对其系统的稳定性有其致命的影响，此架构最大的缺点是: 1. 用商用计算机或工业计算机当作数据收集器及将众多装置的Driver 安装在计算机上来整合各种设备装置的数据并且当做Database Server，不但占用许多计算机资源使得计算机速度缓慢，并且造成系统极端的不稳定。 2. IPC 扩充性差/配线不易，无法连接远程的I/O 及设备装置。 3. IPC 上所插卡的金手指，会因为时间一久而产生氧化现象，造成硬件通讯的不稳定。 4. IPC 的处理器是高功耗易产生热且硬盘易受震动而当机，不适合用于工厂的严苛环境(高温/高湿/噪声高/震动/腐蚀性高) ，就算是电子厂的环境下，散热的问题均将导致其它仪表的误差与不稳定性，对IPC 在24hr 不停机的使用寿命及维修率一大考验，由此看来目前趋势下采用no-fan RISC 的PAC(整合开放式的作业平台与IPC 标准接口 PLC 各种I/O模块)为最佳之架构。 进入了第三代的系统整合方式，是目前普遍采用的系统架构，在现埸各处放置RS232 to RS422/RS485 或RS232 to Ethernet 的讯号转换的分布式模块，在SCADA 计算机则用Ethernet 收集所有数据。不仅降低成本也大幅降低上层计算机的Loading，将I/O 数据收集与SCADA、数据库处理工作分离使其单纯化，此方式看似很好，却是整合上的迷思。 主要原因: 1. 在于Ethernet 频宽大与RS422/RS485 的频宽比较下不成比例，若要弥补RS422/RS485 的频宽不足问题，需要接专线专用，成本所费不赀；若不用专线处理，由于频宽的极端不对称及讯号转换模块缺乏处理data 转换成information 的机制，一旦网络数据量多时反而会造成封包碰撞而造成网络系统塞车而当机。 2. RS422/RS485 或RS232 to Ethernet 的讯号转换的模块仅是Gateway ，无法撰写程序去处理运算及各种设备通讯整合Driver 的问题，所以Gateway 无法取代现场端工业计算机的角色，Driver 的loading 仍在中控SCADA 的计算机上。 第四代为最新系统整合产业中未来的新趋势架构，采用最新的泓格嵌入式系统的开放式PAC 架构I-7188 取代现场端的工业计算机， 其特色可支持多种通讯定RS232/RS422/RS485/Ethernet/Modbus RTU/ Modbus TCP/OPC，可撰写程序支持各种PLC 及仪表设备之通讯协议，体积小，稳定性高，效能佳，采用双WATCH DOG，可监视、易维护、设备新增扩充容易且可弹性新增或减少，数据具开放性，任何计算机只要装上监控软件或用IE 便可透过Web 作远程实时监控。 优点:大幅提升了中控SCADA 计算机的数据库处理速度的能力，此架构将现场端的各种PLC 及仪表设备的参数及数据记忆区(DM) ，全部写入各分散I-7188 的PAC 控制器当作各种PLC 及仪表设备的参数设定的缓冲区(Buffer)，彻底地解决了RS422/RS485 的频宽问题。 但如何强化现场端I/O 部分的速度? Local Device or Remote I/O 大都采用RS422 / RS485 串接方式速率最高为115.2kbps ，因此特别提出泓格FR-net 高速I/O 接口技术之架构，形成第五代的现场端I/O 讯号传输速率的架构，FR-net 高速I/O 接口与传统RS485 接口最大的不同除了FR-net I/O 接口具有Fix Scan time ( I/O 2048 点固定在5.76ms 扫描完成)不像传统RS485 接口是采用polling 方式无法及时处理紧急或事件的I/O，且Remote I/O 数越多，整体系统架构传输速度越慢，通常是以秒(s)为单位，速度远慢于FR-net I/O 接口。 FR-net I/O 接口的特色，以往只存在中高阶PLC 间之通讯层(Mitsubishi 的CC-Link、Omron 的Control Link ) ，成本相当昂贵，但泓格且将FR-net chip 整合在I-7188的PAC 控制器中及Non-CPU 的远程I/O 模块中实为一大创新，大幅降低成本使得此系统架构普遍应用于工厂自动化、大楼安全自动化、机台自动化、建筑物消防警报系统等各种应用，此证明I-7188 PAC FR-net chip 是PAC整合PLC 优势之最佳系统架构，也是泓格未来的机会与展望。