長期以來,制造與生產(chǎn)企業(yè)所采用控制系統(tǒng)大多是專用的、封閉的體系結(jié)構(gòu),其構(gòu)成系統(tǒng)的硬件是按照各自的標(biāo)準(zhǔn)度身定制的。無論是DCS,PLC還是FCS,雖然它們具有結(jié)構(gòu)簡單、技術(shù)成熟、產(chǎn)品批量大等優(yōu)點,但相對日新月異的生產(chǎn)要求,也越來越暴露出其固有的缺點。在許多情況下,當(dāng)用戶要想進(jìn)行功能上的擴展或變化時,都必須求助于系統(tǒng)的提供商,如想把特殊要求融入到控制系統(tǒng)中去時,都是比較困難的。這無形中不僅提高了制造企業(yè)的成本,也成為控制系統(tǒng)升級換代的“瓶頸”。
由于市場競爭越來越劇烈,從而要求制造商具有較強的市場適應(yīng)能力,這一趨勢促成了一個新概念的產(chǎn)生,即模塊化、可重構(gòu)、可擴充的軟硬件系統(tǒng),這就是開放式控制系統(tǒng)。這一系統(tǒng)為制造廠提供了將其技術(shù)與任何第三方的技術(shù)或產(chǎn)品進(jìn)行集成的可能性。
據(jù)權(quán)威機構(gòu)美國自動化市場研究公司
ARC(Automation Research Corp.)調(diào)查預(yù)計,在亞洲,基于PC的控制系統(tǒng)、以太網(wǎng)的I/O模件等開放式系統(tǒng)的銷售額預(yù)計近兩年的增幅達(dá)到145%,所以,可見在控制系統(tǒng)市場中,開放系統(tǒng)的增長率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)。
幾乎所有的制造商都已認(rèn)識到了開放系統(tǒng)必將是自動化系統(tǒng)的未來。在任何一家控制系統(tǒng)制造商的新產(chǎn)品樣本中,都可以看到“開放性”的字樣。但是,他們的開放性通常都是在原有的系統(tǒng)上層加上一些接口實現(xiàn)局部的互連和通信,并非真正意義上的開放。不要說控制器的底層,就是在
操作站這一層,他們在實現(xiàn)與外界通信方面存在著重重困難。這種狀況的產(chǎn)生并不是由于他們無法開發(fā)出全開放的系統(tǒng),而是出于其產(chǎn)品戰(zhàn)略考慮不愿也不能這樣做。盡管開放式控制系統(tǒng)的市場增長率較高,但由于值還不大,制造商不愿放棄已經(jīng)現(xiàn)成的數(shù)十倍的市場。
但這些公司對于
開放式系統(tǒng)市場并非采取坐視不理、惟我獨尊的態(tài)度。各個公司均在考慮用現(xiàn)有的產(chǎn)品組合出形式上的“開放式”系統(tǒng)。如西門子的PCS7和 WinAC,實際上就是用
工控機下掛S7的PLC而組成的概念性的系統(tǒng),典型地表示了其一方面不想在開放式系統(tǒng)領(lǐng)域落后于他人,同時又不想失去老用戶的復(fù)雜情結(jié)。類似的還有Rockwell-AB的ControlLogic,F(xiàn)isher-rosemount的Delta-V等等,都是將原有的專用系統(tǒng)加上“開放”的標(biāo)簽。他們的目的都是相同的,那就是既不錯過
開放式系統(tǒng)這班航船,又可以將原有的系統(tǒng)盡量多地銷售出去。全力致力于真正開放式系統(tǒng)開發(fā)的反而是一些新興的相對較小的公司如美國的Opto22,SoftPLC,Controlsoft以及英國的Transmitton等等。這些公司沒有過去的包袱,所開發(fā)的產(chǎn)品的市場目標(biāo)也不存在搶自己飯碗的問題,所以他們可以沒有后顧之憂地宣傳。由于他們的產(chǎn)品是充分考慮了開放性的,今后將成為開放性控制系統(tǒng)的新的生力軍。吳忠PK566NAW發(fā)貨地

三相HB型1.2°的步進(jìn)電機,六主極無微調(diào),與12主極有微調(diào)的全步進(jìn)驅(qū)動時的位置精度比較如下圖所示:1/8細(xì)分驅(qū)動時的位置定位精度比較如下圖所示:三相12主極微調(diào)結(jié)構(gòu)步進(jìn)電機全步進(jìn)時,位置定位精度可以改善±2%以內(nèi)。在細(xì)分時,微調(diào)結(jié)構(gòu)精度提高近50%。細(xì)分步距角精度比全步距角運行的精度大。步距采用8分割時,步距角為1.2°/8=0.15°,以此作為控制計算基準(zhǔn),其精度值當(dāng)然比全步距角時要高。三相HB型高分辨率電機的改善:三相HB型步進(jìn)電機有2相1.8°的1/3,即0.6°的髙分辨率電機,由于驅(qū)動芯片可以在市場上買到,所以可以很容易地實現(xiàn)高精度位置定位。
首先,開放式控制系統(tǒng)的概念不清晰,沒有解決開放控制系統(tǒng)的平臺問題。各系統(tǒng)所采用的
體系結(jié)構(gòu)并不一致,相互之間缺乏兼容性和互換性,因而各系統(tǒng)軟硬件不具備可移植性和
互操作性。
其次,沒有充分利用像
Windows、
UNIX、
OS/2等新型操作系統(tǒng)。軟件開發(fā)思想與技術(shù)落后,始終處于甚至低于
結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計的水平。沒有充分利用面向?qū)ο蟆?a style="color:#136ec2;text-decoration:none;" b="https://baike.baidu.com/item/%E8%BD%AF%E4%BB%B6%E9%87%8D%E7%94%A8" target="b">軟件重用等軟件工程中的新理論、新技術(shù),而這些正是實現(xiàn)開放性控制系統(tǒng)的關(guān)鍵所在。
此外,產(chǎn)品的升級、更新、修改和維修仍然依賴于生產(chǎn)廠家,沒有提供相應(yīng)的開發(fā)工具和環(huán)境,用戶無法把自己的或任何第三方的思想或產(chǎn)品融入到系統(tǒng)中去。
PC-BASED控制系統(tǒng)
歷史上,VME總線工業(yè)控制機一直是許多嵌入式應(yīng)用的機型[6]。1981年,Mostek、
Motorola、
Philip和
Signetics公司發(fā)明了
VME總線,1996年的新標(biāo)準(zhǔn)
VME64(ANSI/VITA1-1994)將總線數(shù)據(jù)寬度提升到64位,數(shù)據(jù)傳輸速度為80Mbps。由Force Computers制定的VME64x總線規(guī)范將總線速度提高到了320Mbps。VME總線
工控機是實時
控制平臺,大多數(shù)運行的是
實時操作系統(tǒng),并由OS制造商提供專用的
軟件開發(fā)工具開發(fā)應(yīng)用程序。VME總線產(chǎn)品已經(jīng)采用了500MHz的Pentium Ⅲ處理器。
由于用戶希望使用與所熟悉的桌面PC機相同的操作系統(tǒng)和開發(fā)工具,導(dǎo)致了開放式桌面PC在工業(yè)環(huán)境中的直接應(yīng)用。除了VME總線工控機外,產(chǎn)生了一系列基于PC的、與ISA/PCI總線標(biāo)準(zhǔn)兼容的嵌入式工控機,其中比較有代表性的是CompactPCI/PXI總線、AT96總線、STD總線、STD32總線、 PC/104和PC/104-Plus總線嵌入式工業(yè)控制機。
隨著Inb CPU和Microsoft DOS/WINDOWS架構(gòu)演變成事實上的標(biāo)準(zhǔn)(Winb),ISA/PCI總線加固型工業(yè)PC(IPC)開始向工業(yè)領(lǐng)域滲透。然而,雖然加固型
工控機對基于大母板的桌面機進(jìn)行了工業(yè)化改造,但其背板技術(shù)仍然存在許多缺點:不良的熱設(shè)計、不良的連接方式、不標(biāo)準(zhǔn)的模板尺寸和有限的PCI插槽數(shù)(4個)等。因此。
1995年6月PCI SIG正式公布了
PCI局部總線規(guī)范2.1版,同時PICMG推出了個標(biāo)準(zhǔn)PCI/ISA無源背板
總線標(biāo)準(zhǔn)。為了將PCI SIG的PCI總線規(guī)范用在
工業(yè)控制計算機系統(tǒng),1995年11月PCI
工業(yè)計算機制造者聯(lián)合會(PICMG)頒布了CompactPCI規(guī)范1.0版。由于CPCI總線
工控機良好地解決了可靠性和可維護(hù)性問題,而且基于Microsoft的軟件和開發(fā)工具的價位比較低,所以,CPCI工控機得以迅速打入嵌入式產(chǎn)品市場。但相對于PCI/ISA加固型工控機而言,由于總體成本高、技術(shù)開發(fā)難度大、無源背板定義并不完全統(tǒng)一導(dǎo)致模板配套性差、電磁兼容性設(shè)計要求高等因素,CompactPCI工控機在工業(yè)過程控制領(lǐng)域并未得到實際應(yīng)用,反而在電信市場獲得廣泛應(yīng)用。
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PLC作為主站,使用軟件Modsim32模擬從站,使用兩芯線(是帶屏蔽雙絞線)進(jìn)行連接:硬件連接將通訊板的AB兩端與轉(zhuǎn)換器的AB兩端進(jìn)行連接,要注意AB兩端區(qū)分正負(fù)極,反接不會燒壞設(shè)備,但是無法正常通訊。編寫程序1.設(shè)備組態(tài)在博圖軟件中配置西門子PLC和通訊板。modbus通訊需要設(shè)置波特率、數(shù)據(jù)位、停止位和校驗位等通訊參數(shù),在博圖中的設(shè)備組態(tài)中設(shè)置此參數(shù),主從站設(shè)置一致即可通訊。通訊參數(shù)設(shè)置波特率9600,數(shù)據(jù)位8位,停止位1位,無校驗,在PLC離線模式下下載硬件組態(tài)。