ABB BCU-02 3AUA0000110429
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與可編程邏輯控制器(PLC)的初使命相比,自動化控制器的功能已經(jīng)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于代替繼電器。現(xiàn)在,控制器能夠集成邏輯、運(yùn)動、機(jī)器人,以及與其它機(jī)器和管理系統(tǒng)進(jìn)行通信。性能可以從簡單設(shè)備到多核處理器不等。
傳統(tǒng)的PLC、可編程自動化控制器(PAC)和工業(yè)控制計(jì)算機(jī)(IPC)之間的區(qū)別主要與處理能力和性能相關(guān),不過現(xiàn)在它們彼此之間的界線正在逐漸模糊。由于遵循電工委員會(IEC)61131-3編程規(guī)范,控制軟件取得了一定程度的標(biāo)準(zhǔn)化。在后臺運(yùn)行的強(qiáng)大的實(shí)時操作系統(tǒng),避免了對基于MicrosoftWindows操作系統(tǒng)的依賴。因此“基于IPC的控制”一詞,
由于現(xiàn)在的自動化控制器除了進(jìn)行邏輯處理外,還可以做更多其它事情,PLC可能是一個過時的術(shù)語。因?yàn)樗械淖詣踊刂破鞫际强删幊痰模琍AC中的“P”也似乎是多余的。控制器基本上是計(jì)算機(jī),可以在同一個處理器上運(yùn)行多個操作系統(tǒng)(實(shí)時、MicrosoftWindows和Linux)。IPC可用于控制、數(shù)據(jù)采集以及不斷出現(xiàn)的新任務(wù),比如邊緣計(jì)算。
傳統(tǒng)的PLCI/O通信響應(yīng)時間,取決于網(wǎng)絡(luò)性能、節(jié)點(diǎn)數(shù)、通信量、CPU性能和CPU負(fù)載;采用更嚴(yán)格的集成和開放IEC61131技術(shù)的設(shè)計(jì),集中軟件管理和分散的程序執(zhí)行,可以提高性能。圖片來源:貝加萊
控制器功能的考量
在相同的軟件環(huán)境、相同的程序中,運(yùn)行在同一個處理器上,協(xié)調(diào)所有機(jī)器的功能,正在變成一種流行趨勢。這需要機(jī)器功能同步,并且采用模塊化代碼結(jié)構(gòu),使得有組織的、有凝聚力的方法成為可能。盡管如此,有些領(lǐng)域卻并不需要那么多集成控制,例如簡單的應(yīng)用程序,就沒有擴(kuò)展計(jì)劃。應(yīng)用的復(fù)雜性和性能需求決定了控制器的規(guī)格。選擇控制器的時候有很多因素需要考慮,根據(jù)應(yīng)用的不同,您可能需要對下面的注意事項(xiàng)進(jìn)行考量。
邏輯
對邏輯控制的基本需求,是為什么我們繼續(xù)將自動化控制器稱為PLC的原因。PLCopen是一個組織,它負(fù)責(zé)維護(hù)和擴(kuò)展IEC61131-3編程標(biāo)準(zhǔn)的范圍,并管理大量的知識、培訓(xùn)和庫。該組織的活動,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出邏輯控制的范圍,包括運(yùn)動、安全、OPC統(tǒng)一體系架構(gòu)(UA)、XML等。
多軸運(yùn)動
根據(jù)應(yīng)用的復(fù)雜度和運(yùn)動的同步性等需求的不同,自動化控制器可以控制數(shù)十甚至數(shù)百個運(yùn)動軸。隨著摩爾定律和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展,不再需要有運(yùn)動網(wǎng)絡(luò)的獨(dú)立運(yùn)動或機(jī)器人控制器。
網(wǎng)絡(luò)安全
在北美,硬接線網(wǎng)絡(luò)安全。網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)施與控制機(jī)器的設(shè)備運(yùn)行在同一個網(wǎng)絡(luò)上,已被證明為一個行之有效的控制功能。
網(wǎng)絡(luò)安全的實(shí)現(xiàn),可以從控制處理器上的冗余內(nèi)核,到單獨(dú)的安全控制器,再到小型系統(tǒng)中的安全輸入/輸出(I/O)來實(shí)現(xiàn)。網(wǎng)絡(luò)安全還延伸到運(yùn)動安全和機(jī)器人功能,允許機(jī)器以安全模式運(yùn)行,而不是直接關(guān)閉,從而可以提供運(yùn)行效率。
機(jī)器人集成
同一自動化控制器可以集成多個Delta機(jī)器人、SCARA機(jī)器人、鉸接式和龍門式機(jī)器人,以及其它機(jī)器功能。此外,還可以在IEC61131-3兼容環(huán)境中執(zhí)行運(yùn)動功能。由于內(nèi)置了堆垛算法到裝配模式,機(jī)器人控制器可以持續(xù)提供有價(jià)值的功能。