在极具革命性的低成本传感器与IO设备中巧妙融入网络技术使得工控伺服系统技术达到前所未有的高度宛若一场
导语:当前,控制网络技术已将工厂地面上的多个设备紧密连接起来。生产商们日夜挣扎于成本、装配以及可靠性之争,因为这些因素直接影响利润率,导致现场故障频发并损害消费者的信心。许多问题源自复杂线束的使用或过分简化的总线技术,如RS-485等。大部分控制网络技术并非针对低成本传感器设计,因此要么价格便宜,要么无法满足联网所需的特性。相似的传感器既不能依赖于更复杂、昂贵的网络试运行工具,也不能依赖于系统集成商。它们通常通过单根线缆和模拟I/O进行独立连接,而不是嵌入式控制网络,这在图1中得到了体现。在机器或某一小区域内,嵌入式控制网络取代了传感器与执行器之间的模拟连接。
嵌入式控制网络的期望特征包括:
• 自组织——即插即用,无需经验劳动力或技工现场安装。
• 动力链接——为相同线路上用于控制通信的小传感器和执行器提供有限但充足的供电电流。
• 灵活布线——适应星形总线、环形或混台布线结构等大多数本地布局要求。
• 可靠通信——克服工厂恶劣环境条件下的挑战。
• 低成本
• 与外部网络连通性——实现远程监控和控制。
嵌人式控制网络带来的优势是:
• 生产效率提升与成本降低—无需雇佣有经验人员减少了装配和维护费用,同时改善了产品可靠性减少了故障发生率及保障费用。
• 实现新功能—提供数据路径支持过程效率分析及能源消耗信息,为之前不可能进行分析提供基础。
• 提高用户满意度—通过预防性维护减少机器故障提高用户满意度。
Pyxos平台作为一个从头开始设计的人造耐用的平台,为嵌人式控制提供了一种广泛接受的人造平台。Pyxos双绞主从拓扑架构包含32个节点,每个节点被放置到传感器和执行者中,还有一个引导节点通过LonWorks与外界联接(图2)。该平台利用确定信号以312.5Kbps速度运行每25ms扫描一次32个节点。如果需要较少数量时会提高扫描速度。此IC大小仅为5mm×5mm适用于任何传感器或执行者(图3),其灵活性的关键在于可以直接连接数字输入输出端口,并且可以通过SPI端口与任意微型芯片无缝接合(图4)。
Pyxos比如CAN、AS-i、LIN、私有RS-485等标准都更加兼容,可以应用于照明系统、中型出租车、小型工业场景乃至玩具自动贩卖机中的各种领域(见下文)。最后,我们思考的是Pyxos是一个跨越行业领域具有高度兼容性的解决方案,而现有的技术还未能达到这一点,即使已经渗透到一些特定行业中。