Styrspecifikation är det viktigaste steget i utvecklingsprocessen för varje industriell automatiseringsapplikation. Historiskt sett var vissa styrenheter de facto valet för en viss maskindesign, oavsett om det var en programmerbar logikstyrenhet (PLC) eller programmerbar automatiseringsstyrenhet (PAC) beroende på område och applikation.
dessa enheter har fungerat tillräckligt under åren och har främjat en ”om den inte är trasig, fixa inte den” mentalitet. Men eftersom framsteg inom Automationsteknik fortsätter att accelerera, erbjuder PC-baserad styrning en unik uppsättning möjligheter som täcker ett brett spektrum av applikationsområden och blir en kontrollenhet oavsett applikation.
PC-baserade styrsystem fördelar
den största fördelen med att välja ett PC-baserat styrsystem kommer i form av överlägsen skalbarhet i hårdvara och mjukvara. Detta ger ingenjörer en tydlig och effektiv migrationsväg när maskin-och anläggningsdesign förändras över tiden. Till exempel erbjuder vissa tillverkare en rad kontrolleralternativ från en ingångsnivå till en avancerad RISC-maskin (ARM)-processor, till en rad flerkärniga styrenheter i flera hårdvaruformat, upp till en industriell server utrustad med en 36-kärnig processor som möjliggör många kärnstyrningar.
dessa kör alla PC-baserad styrprogramvara för en rad funktioner, inklusive PLC, rörelsekontroll, säkerhet, HMI-gränssnitt (human—machine interface), mätning, tillståndsövervakning och andra-vanligtvis allt på en enhet när det gäller flerkärniga styrenheter. Dessutom kan alla utom produktsortimentets flerkärniga prestanda specificeras i flera former, oavsett om det är DIN-skenmonterat, skåpmonterat eller integrerat med en HMI-skärm, bland andra alternativ.
HMI-integration i en allt-i-ett-enhet skiljer sig över en PLC eller PAC för PC-baserade styralternativ, eftersom enheter som integrerar en skärm för visualisering är få. Solid state-lagringsalternativ i form av CFast-kort (även känd som CompactFast) och solid state-skivor (SSD) är också standard, vilket minskar antalet rörliga delar och garanterar hög tillförlitlighet för kritiska applikationer. När en operation växer och processbehovet ökar kan PC-baserade styrenheter enkelt bytas mot en kraftfullare modell som använder samma mjukvaruplattform. Detta utbyte innebär vanligtvis ett enkelt utbyte av ett compact flash-kort från den gamla enheten med den nya styrenheten och en omstart av systemet. Liten eller ingen programmering krävs (om inte nya funktioner läggs till), en fördel med ett mjukvarubaserat automationssystem.
med hjälp av automationsprogramvara för att hantera de kontrollspecifika uppgifterna och köra den på multipurpose har PC-baserad hårdvara blivit en spelväxlare för företag som söker en robust, flexibel, lättanvänd utvecklingsmiljö och kontrollplattform. Till exempel erbjuder tillverkare styrprogramvara som matchar den PC-baserade hårdvaran med olika prestandanivåer för att möta de individuella behoven hos varje applikation, oavsett om specialfunktioner krävs i dator numerisk styrning (CNC) rörelse och robotkinematik eller för PLC-funktioner.
dessutom är automationsteknikmiljön inbyggd i Microsoft Visual Studio, vilket gör programvaran mycket bekant för de allra flesta programmerare och möjliggör att programmeringsarbete delas mellan ingenjörer från olika discipliner, såsom traditionella PLC-programmerare, datavetenskapsprogrammerare och IT-specialister. Återanvända koder är ett måste och är något som kontrollingenjörer måste tänka på när man väljer en ny styrplattform. Funktionsblock i IEC-61131-3 programmeringsspråk eller annan objektorienterad programmering finns ofta i applikationsspecifika bibliotek. Återanvändning av kod underlättar en mycket kortare tid till marknaden och mer flexibla maskinkonstruktioner för originalutrustningstillverkare (OEM), systemintegratörer och slutanvändare.
PC-baserade styrplattformar för IIoT-implementering
innovativa ingenjörer och företagsledare bestämmer snabbt att implementeringen av Industrial Internet of Things (IIoT) och Industrie 4.0 concepts är ett logiskt nästa steg för att etablera fler uppkopplade företag och är ett nödvändigt övervägande för framtida uppdateringar och utveckling. Med en PLC eller annan sluten hårdvara blir tillägg av IoT-kommunikation ett svårare förslag och kräver vanligtvis tillägg av hårdvara och programvara från tredje part från IT-företag för att få allt att fungera.
med PC-baserad kontroll var denna typ av anslutning möjlig innan de flesta stora buzzwords i dag myntades. Ännu viktigare är att anslutning kan åstadkommas med liten eller ingen extra hårdvara eftersom Internet-och Ethernet-anslutning har byggts in i PC-baserade kontrollplattformar i årtionden. Även om en operation inte är helt redo att hoppa in i IIoT och Industrie 4.0, ger PC-baserad kontroll den mest logiska kontrollplattformen med en obegränsad migrationsväg för att lägga till högre nivåer av anslutning idag eller när som helst i framtiden.
de redan höga kraven på styrsystem kommer att öka. Som anläggningsingenjörer och maskinbyggare ber controls-leverantörer att tillhandahålla mer funktionalitet och anslutning inom en jämförbar prispunkt, representerar flexibla och skalbara PC-baserade styrsystem det mest kostnadseffektiva och robusta alternativet.
Eric Reiner är en industriell PC-marknadsspecialist på Beckhoff Automation. Redigerad av Emily Guenther, associate content manager, CFE Media, kontrollteknik, [email protected].
mer råd
nyckelbegrepp
- fördelarna med ett PC-baserat styrsystem.
- PC-baserade styrsystem för IIoT och Industrie 4.0.
- hur PC-baserade styrsystem passar för varje applikation.
Tänk på detta
vilka är fallgroparna med att använda PC-baserade styrsystem?