嵌入式系统如何改变自动化

台式计算机曾统治远古计算宇宙即我们大多数人指的1990年代初等到千年交接时不到十年的统治台式电脑基本让位给笔记本电脑过去几年中,我们开始看到笔记本电脑支配权的侵蚀成为计算平台选择, 因为我们用手机和平板电脑做更多事

所有这些变化都是两件事情的产物:想使计算更容易和更容易操作和集成电路能力提供大数计算电量逐步小包

自动化设备通常与消费者部门使用相同的技术-尽管在更强健的打包中-这些改变对自动化意味着什么?答案还有待完全确定,但已经在改变自动化技术上取得进展。自动化形式可能不会像桌面向智能手机/器表转换那样发生巨变,但功能自然会变换

这就是原因

变换原创
先说明这些新微处理器自动化进步未来一定时间不会开始影响产业某些最核心制造部门已经感受到这些冲击,如管道制造和播送

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机器制造厂Haeusler总部设在瑞士Dornach公司近80年开业,现在制造20种不同类型的板块折曲机公司机器用于造船业、汽车航空航天业、容器建设、管道管道制造和风力农场、热交换器制热系统制造和钢铁建设

控件过程是机器质量特征之一,公司决定不单更新机器控制概念,而是替换它Haeusler前系统由单独的CNC和PLC控制器组成,I/O级通信新建控制系统设计整合CNC并控制单片平台

并同时优化机器过程速度和维度精度 Michael Fabianek表示, 自动化技术、IT和水力管理者Haeusler

新建控制平台Haeusler的Bend-IT瑞士技术贝克霍夫(www.beckhoff.com)PLC自动化软件和EtherCAT现场客车系统Haeusler使用专有软件NC控制器,核心基于微软.Net技术HMI编程

Fabianek表示:「虚拟机提供NC和CNC功能并覆盖所有轴面”。并使用二核CPU核心处理器接口数据管理

新建控制系统使用多核心技术使Haeusler能够展示三维动画显示机,显示所有运动并允许运算符直觉工作,从而大大缩短新机运算符培训时间

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另一机器搭建者EURO电子公司总部设在意大利Nave,客户请求设计闭环液压柱控制系统供播送机使用

液压柱口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口声声声声声声声声声声声声声声声声声声声声声声声声声声声声声声声声声声声声声声声声声声声声声声声声声声声声声声声声声声声声波波波波波波波波波口声声声声声波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波波在这个EURO电子应用中,圆柱跨软件定义轨迹并配有特定速度加速剖面图,保证精度和可重复性最大速度为10m/s可靠控制圆柱制动和加速化,闭合循环必须按1khz处理速率性能控制系统基本引导圆柱定位跟踪运算符输入速度加速轨迹值运算符可以通过比例化、积分化和衍生算法控制圆柱运动

实现这些需求时使用EURO电子国家工具i.comLabViewFPGA模块和ClacriO硬件编程LabView系统时使用编码器接口测量圆柱位置

FPGA允许直接从传感器处理编码位置信号不需要中间处理或放大装置,从而减少噪声并加速处理速度

进程周期快于1ms时,测量阀位并计算速度,因为两者都比定点运动使用pID算法校正液压电路平衡时,圆柱前后压值同时控制以避免瞬时峰值

CompressriO实时程序取代可编程逻辑控制器管理机器接口此外,通过使用ClaxRIOEthernet端口嵌入式

LabView系统能够与SCAD系统通信,允许运算符以两种不同方式定义注入剖面图:输入数值或用图形程序交互绘制剖面图运算符还可以设置执行机器循环所需的各种参数,包括位置、速度、压力和时间

嵌入式技术自动化
读完这两个简略案例研究后很容易看到嵌入式技术已经显著改变自动化面貌让我们更仔细地研究这些技术是什么和它们做什么

系统芯片使用ASICS点击这里获取更多信息

最近自动化领域最大微处理器进步之一,据高级战略主管Suhel Dhanani说,Altera系统(www.altera.com)a San Jose基于芯片逻辑系统供自动化装置和半导体制造商使用)Dhanani表示这已导致从德克萨斯工具自由级公司获取一行微处理器变异器,从Altera和Xilinx等FPGA商获取新设备

FPGAs现在能够使用CortexA9双值900Mhz等技术,这使得自动化商贩能够开发新层次可定制性或市场分化产品

PLC销售商需要定制或独特组合外围和接口,驱动商需要用不同的编码器和脉冲宽度调制

正因如此驱动器和PLC技术供应商除微处理器单元外还需要定制逻辑实现高性能行业标准ARM核心集成成本低的FPGA环构件二十八米低功率过程不仅提供单片实现的潜力,而且提供低功率信封内高性能。”

Dhanani补充道,自动化商端整合系统芯片FPGAs时,我们应该看到小功率PLCs、可适应工业用Ethernet或野战客运协议的驱动器和智能分布控制系统运行标准IEC-6131控制软件

高处理性能这些新组件可提供更快循环率、高通道密度或有可能同步多片控制器内,自动化产业的最大影响可能是多新技术并存并开放这些组件运行定制软件

ChristianFritz是高级机器控件和国家工具机器人高级产品管理员,他说Xilinx最近宣布的微处理器架构通过合并多极ARM处理器和单芯片FPGA将概念带入生命

多极处理器和嵌入式系统FPGA组合为制造商提供脱机系统,通过可编程硬件芯片允许硬件定制技术常被称为可重构I/O技术(RIO-如NationalpressriO)允许系统集成器和机器搭建器创建自动化系统,包括自定义通信协议、高速控制算法、高级定时和触发法、嵌入视觉算法和自定义运动控制算法而无需搭建自定义硬件,Fritz说。

B&R工业自动化(www.br-automation.com)FPGAs数年前开始使用产品设计,大都使用智能IO模块驱动AB&R自动化技术主管Robert Muehlfellner表示,许多FPGAs

Muhlfellner还谈到B&R使用FPGAs高速处理模块级数据举例来说,他提到条件监控模块使用机器加速计检测问题,如偏差和承载故障使用FPGAs模块消除基于时间调度的预防性维护软件需求, 因为它能让你知道使用机器实时数据

控制器固件嵌入此功能免得提取原加速计数据并处理中央控制器先进技术易于使用,不要求在服务器上执行重计算反之,它全由微控制器本身完成。”

同样的FPGA技术允许驱动级逻辑对驱动器本身展开Muhlfellner补充道:“关闭驱动器回路提高控制精度并因此减少机器缺陷并增加重复性和质量”。

Muhlfellner还提到Atom处理器技术是产业方面从消费者方面接受技术的一大步处理器以嵌入式方式使用高端性能自动化, 免得高价标签使用全核心iX型技术(如核心i3i5i7),

消费者市场作用如果对自动化嵌入式技术的这种审查无济于事,它应明确说明消费者市场推展工业技术的程度

消费者移动产业驱动技术小化、提高能效和提供更高性能,这绝非秘密,Lee Lane说,商业开发主管控制可视化Rockwell自动化(www.rockwellautomation.com).帮助工业方面因为我们常有

提供小打包技术, 需要在粗糙环境生存,举个例子,你看不到手机在60摄氏度运行, 但是很多设备需要例行运行在这种环境中有时甚至达70或80摄氏度

Lee补充道,消费者手机市场驱动电流下降以延长电池寿命可转化成自动化技术生成较少热量,而自动化技术通常插上电路

归根结底,工业用户大问题在于可靠性和长期使用的必要性并不像芯片制作者那样大问题,Lee提醒以OEM或终端用户视角调查新技术时, 仍需要关注可靠性和长期使用方面并验证我们所购买技术支持这一点

顶级消费者技术如何实现自动化的例子可见诸于Beckhoff自动化公司对Intel编码为“Sandy桥梁”新处理器序列的采用中。第二代核心i3、i5和i7处理器提供一个新的CPU架构,二级缓存更高,机内图形卡更快,DDR3存储器更快

Beckhoff专注桑迪桥处理器开发新产品,