Opto 22基于PC的控制用于制造业
考虑到当今基于PC控制的特性——即使用灵活方便、可有效运用软件工具、更低的系统成本等,假设我们对其进行合理地应用,将可以大力提高制造业的利润,同时又可使得它与业务系统的互连变得更加简单。
个人计算机(PC)的影响已经遍及我们周围。其中,基于PC的控制已经渗透到工业领域的通讯,操作界面,生产监控以及其他更为广泛的领域。PC机也已经可以成为应用软件及工具的主机平台,而这些软件或工具将有助于生产流水线的诊断、数据的管理、以及其他的一些工厂级功能。
然而,还有另外一种层次的基于PC的技术,该层次的技术在生产线以及产品制造上执行真正意义的实际控制。由于基于PC的控制技术早期留给大家的印象是“不够可靠”,而产品生产的过程控制又显得相对更为关键,因此该层次的技术难免使人觉得有吹嘘的成分,甚至很勉强的称之为“基于PC的”。这种真正意义上的基于PC的控制,其应用的领域还较少有文章记载。在此处列举的几个例子,或多或少的展示了此类应用蓬勃发展的冰山一角。
一个正在改变的印象
基于PC的控制,随着用户逐步对其建立信心,它在大家心目中的印象也在慢慢改变。另外,应用在基于PC的控制领域中的最为典型的硬件,也不再是“对用户价格有利”的个人电脑(就像你给家中或办公室买的那种)。很多工业级的电脑(IPC)都是为工业上的特殊应用而专门设计的。这种设计导致的直接效果是:工业级的电脑(IPC)具有更高的可靠性,因为它已经消除了可动部件-如硬盘驱动及冷却风扇等,同时,有些部件为达成某特殊任务,已替换为闪存、固态装置以及插件卡板。有时,为了适用某些应用场合,可以将整个工业级电脑(IPC)做成一块单板机的形式。在使用中,相关的测试更增加了这些板级产品的可靠性。
在软件方面,基于PC的控制培育了更多高水平的编程语言的发展,并且PC本身成为编程工具。当今的PC技术也允许模拟仿真功能,同时也能简化系统启动。
基于PC的控制用于混凝土生产
一家在美国居于领先地位的建筑材料供应商和高速公路承包商-New Enterprise Stone & Lime Co. Inc.(NES&L)公司,拥有并营运着大量的、遍布宾夕法尼亚州和特拉华州的混凝土生产厂、采石场、以及相关的生产制造设备厂。NES&L公司目前采用由Opto 22公司提供的基于PC的控制系统和I/O系统,来控制各类制造混凝土、柏油路、水泥、柏油以及其他聚合建材的机器设备。
混凝土比较特殊的特性是它的非均匀性。NES&L公司自动化专业的规划设计师Ashley Fleck指出,应用于不同区域的混凝土具有明显的差别,例如对于露天大型运动场、监狱的围墙、停车场以及居住项目而言,它们使用的混凝土就各不相同。“每种类型的混凝土都需要按照不同的比例,将多种不同的成分进行混合-如沙子、碎石、钢纤等等。”他补充说。这也是现代控制理论开始实施的地方。
运行于NES&L公司混凝土生产线上的Opto22系统包括智能化的B3000以太网I/O处理器/控制器,同时结合了模拟及数字I/O模块,一方面,该系统控制输送器的运动,以便将沙石材料送入混合搅拌器;另一方面,又可以通过以太网与PC进行相关的通讯。控制软件(由NES&L公司开发提供)运行在PC之上,而不是在控制器中。Opto22系统也用于控制液压门的开关,而该液压门可以调节放流适当数量的某种成分进入混合料。
此类以及其它种类的工厂化处理,都是通过用户量身定制的方法来进行定义并实施的,由NES&L公司程序部门开发的基于PC的控制应用使用的编程语言是Visual Basic (VB)。大量内置于应用程序中的可选性功能,可以处理各种控制策略,而这些控制策略又是在实施由NES&L公司开发的离散型‘配方’控制时所必需的。Fleck说,“这些控制策略经常需要依据各个工厂的不同需要来进行修改,我们知道,要进行此类修改,如果使用自己公司‘土生土长’的应用方案,比起制造厂商提供的软件工具要容易得多。”
Fleck认为Opto22是这么一种系统:它开发并提供用户所需的硬件,但是并不强迫用户同时也使用由他们拥有知识产权的软件。这样,用户每使用一套就可以降低一千美元或更多的费用。NES&L公司通过使用他们自己开发的软件以及由Opto公司提供的硬件(该类型硬件具有更加开放的架构),就已经将该项费用完全省掉。Fleck还补充说,该类型硬件可以与“任何使用VB/C或其他通用编程语言编写的应用功能软件包”进行集成整合。
NES&L公司开展“基于PC的控制”,其原因主要有以下几点:低成本,灵活的软件功能,PC本身固有的全企业连通性。由于软件数据库可以进行单一化的数据采集和通讯,因此在不需要特殊软件、专用服务器以及其他中转设备的情况下,就可以完成相关的报表及报告,而以上这些软硬件却是在‘使用PLC或类似硬件来试图完成相同的任务’时所必需的。
根据Fleck的说法,基于PC的控制是极其可靠的,并且在NES&L公司对新的工厂或生产线进行调试时,这种控制都表现出明显的优点。“很多NES&L公司的子公司以及附属公司,都已经在第一时间认识到这点。我们已经在很多地方安装了这种基于PC的控制,而且对于控制网络而言,还从来没有走过回头路。”Fleck补充说。
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