工控嵌入式系统技术智慧无缝融合的新纪元

  • 天文科普
  • 2024年12月19日
  • 在自动控制技术的进步之路上,自60年代后期美国Bedford Associate提出以Modular Digital Controller MODICON取代传统继电器控制盘,并成功研发出世界首款PLC-Programmable Logic Controller-MODICON084以来,PLC(程序逻辑控制器)制造商一直占据行业领导地位,不仅是标准制定者,更主导了市场发展趋势。然而

工控嵌入式系统技术智慧无缝融合的新纪元

在自动控制技术的进步之路上,自60年代后期美国Bedford Associate提出以Modular Digital Controller MODICON取代传统继电器控制盘,并成功研发出世界首款PLC-Programmable Logic Controller-MODICON084以来,PLC(程序逻辑控制器)制造商一直占据行业领导地位,不仅是标准制定者,更主导了市场发展趋势。然而,近年来用户对开放性架构的强烈需求和信息技术IT领域飞速发展迫使PLC厂商面对变革,同时也为浸淫于PC-Based技术深耕多年的工业计算机制造商重新打开了参赛的大门。未来的趋势显示,无论是PLC还是PC-Based,都将保留过程控制Process Control上的优点,同时随着计算技术Computing、通信技术Communication和软件编程技术的进步,将向使用开放式硬件平台、操作系统以及统一编程工具迈进。此外,为实现“万物连网”,采用开放的以太网络Ethernet接口连接工业现场总线,也成为了必需。这其中关键在于:(1)嵌入式PC系统;(2)支持各种现场总线I/O模块;(3)符合IEC 61131-3标准的编程软件。

作为中国自动化产品生产厂家的一员,我们经过两年的不懈努力,不仅将嵌入式技术应用于WinCon产品,还将累积多年研发各类总线I/O经验融入其中。而为了提供符合IEC 61131-3编程软件,我们引入了ISaGRAF与Micro TRACE MODE 5运行版Run-time Engine,并将其加入操作系统映像OS Image中。此外,为提升用户体验,我们提供了Indusoft Web Studio与AdAsTRa Embedded HMI,以及计划未来加入更多同类软件。

一、WinCon-8000控制系统架构

如图1所示,WinCon-8000控制系统主要由以下几个部分组成:

主控层

WinCon-8000采用32-bit RISC CPU,以微软公司硬实时Windows CE.net 4.2操作系统为基础,这不仅配置了一套视窗操作界面,还包含嵌入式浏览器Web和FTP服务器,解决了Web-Based Control的问题。

网络通信层

通过TCP/IP协议,可以连接Intranet/Internet;通过Modbus/TCP协议,与SCADA软件进行通讯。下层网络除了RS-232/485,还可以选择CANControl Area Network总线及我们自有的FRNet总线,以Modbus/RTU等协议与远程模块I-7000/I-8000及CAN I/O建立连接。FRNet总线保持了PLC架构优点,即Token Ring方式,无需软件协议,在固定的时间内扫描所有I/O点,再通过Dual-Port RAM与主控层沟通。

IO层

采用原有I-O模块提供模拟量输出/输入、数字量输出/输入、继电器输出等功能,可扩展至87Kx RS485或87Ex Ethernet I/O扩展单元中的87K模块。

操作接口层

透过标准VGA接口可连接普通显示器,大幅度节省成本。如果需要数据交换,与上位机组态软件则通过OPC标准达成。

信息管理层

如何将工厂生产流程与企业资源管理ERP整合,一直是一个重要课题。在本机处理数据库方面,内置微软SQL Server CE 2.0显著提升能力;同时,与全球实时大量信息领导厂商艾扬科技策略联盟取得iPush Server Embedded Edition,使得具有新时代工业必备的网络实时信息基础设施。

透过iPush Embedded,WinCon能够源源不断地把得到的数据——包括监测数据Data、报警Alarm与设备状态Status—实时主动发送到远端监控中心,或是送至监控中心,从而达到分散采集中央实时监控目的。这对于远距监控应用,如无人机房来说,是极大的突破,对工业控制产业也是必由之路。此外,可以进一步搭建满足远距/实时/多点监控解决方案,让使用者轻易打造最完美工业控制信息供应链。

猜你喜欢