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(diǎn),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(diǎn)。在許多情況下,當(dāng)用戶要想進(jìn)行功能上的擴(kuò)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(qiáng)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(kuò)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。
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(shí)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(shí)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(dú)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(shí)際上就是用
工控機(jī)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。E50BR1型號

相激磁驅(qū)動:1相激磁驅(qū)動定子齒與轉(zhuǎn)子齒作位置定位。相對2相激磁,由定子的2個相繞組激磁,轉(zhuǎn)子齒磁場與定子磁場平衡,作位置定位。因1相激磁驅(qū)動時,其誤差精度為各定子相的本身機(jī)械精度,而2相激磁誤差,由多極位置決定,誤差有所緩解,精度變好。特別是縱列型的兩相PM型步進(jìn)電機(jī),1相激磁與2相激磁比較,1相激磁精度會差一些。多步進(jìn)位置定位:兩相步進(jìn)電機(jī)時以2或4步進(jìn)位置定位驅(qū)動;三相步進(jìn)電機(jī)3或6步進(jìn)位置定位驅(qū)動。
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(shí)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(jī)一直是許多嵌入式應(yīng)用的機(jī)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(jī)是實(shí)時
控制平臺,大多數(shù)運(yùn)行的是
實(shí)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(jī)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(jī)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(jī),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(jī)。
隨著Inb CPU和Microsoft DOS/WINDOWS架構(gòu)演變成事實(shí)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(jī)對基于大母板的桌面機(jī)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(diǎn):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(jī)系統(tǒng),1995年11月PCI
工業(yè)計算機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)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(jī)在工業(yè)過程控制領(lǐng)域并未得到實(shí)際應(yīng)用,反而在電信市場獲得廣泛應(yīng)用。
E50BR1型號

D8122存放當(dāng)前發(fā)送的信息中尚未發(fā)出的字節(jié)D8123存放已收到的字節(jié)數(shù)。D8124為起始符(8位)初始值STX(02H)D8125為終止符(8位)初始值EXT(03H)D8129設(shè)置數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)超時計時器值。其單位為10ms2.通信程序設(shè)變頻器站號為0,傳送數(shù)據(jù)長度為7位,偶校驗,2位停止位,波特率為9600b/s,無標(biāo)題符和終結(jié)符,沒有添加和校驗碼,采用無協(xié)議通訊。M10接通時控制變頻器進(jìn)入正轉(zhuǎn)狀態(tài),M11接通時控制變頻器進(jìn)入停止?fàn)顟B(tài),M12接通時控制變頻器進(jìn)入反轉(zhuǎn)狀態(tài),M13接通時讀出變頻器的運(yùn)行頻率(D700~D703),M14接通時向變頻器寫運(yùn)行頻率(D400~D403)。
替四到十個繼電器;
·高密度的I/O系統(tǒng),以低成本提供了節(jié)省空間的接口;
·包括輸入輸出模塊和端子的結(jié)構(gòu)設(shè)計改進(jìn),使端子更加集成;
·特殊接口允許某些器件可以直接接到控制器上,如熱電偶、熱電阻、應(yīng)力測量、快速響應(yīng)脈沖等;
·外部設(shè)備改進(jìn)了操作員界面技術(shù),系統(tǒng)文檔功能成為了PLC的標(biāo)準(zhǔn)功能。
以上這些硬件的改進(jìn),導(dǎo)致了PLC的產(chǎn)品系列的豐富和發(fā)展,使PLC從的只有10個I/O點(diǎn)的微型PLC,到可以達(dá)到8000點(diǎn)的大型PLC,應(yīng)有盡有。這些產(chǎn)品系列,用普通的I/O系統(tǒng)和編程
外部設(shè)備,可以組成局域網(wǎng),并與
辦公網(wǎng)絡(luò)相連。整個PLC的產(chǎn)品系列概念對于用戶來說,是一個非常節(jié)約成本的控制系統(tǒng)概念。
PLC的軟件進(jìn)展
與硬件的發(fā)展相似,PLC的軟件也取得了巨大的進(jìn)展,大大強(qiáng)化了PLC的功能:
·PLC引入了面向?qū)ο蟮木幊坦ぞ?,并且根?jù)電工委員會的IEC61131-3的標(biāo)準(zhǔn)形成了多種語言;
· 小型PLC也提供了強(qiáng)大的編程指令,并且因此延伸了應(yīng)用領(lǐng)域;
·高級語言,如BASIC,C在某些控制器模塊中已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn),在與外部通訊和處理數(shù)據(jù)時提供了更大的編程靈活性;
·梯形圖邏輯中可以實(shí)現(xiàn)高級的功能塊指令,可以使用戶用簡單的編程方法實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的軟件功能;
·診斷和錯誤檢測功能從簡單的系統(tǒng)控制器的故障診斷擴(kuò)大到對所控制的機(jī)器和設(shè)備的過程和設(shè)備診斷;
·浮點(diǎn)算術(shù)可以進(jìn)行控制應(yīng)用中計量、平衡和統(tǒng)計等所牽涉的復(fù)雜計算;
·數(shù)據(jù)處理指令得到簡化和改進(jìn), 可以進(jìn)行涉及大量數(shù)據(jù)存儲、跟蹤和存取的復(fù)雜控制和
數(shù)據(jù)采集和處理功能。
盡管PLC比原來復(fù)雜了很多,但是,他們依然保持了令人吃驚的簡單性,對操作員來說,今天的高功能的PLC與30年前的PLC一樣那么容易操作,甚至更為簡單。