控制器和工业pc变得更小、更智能

继续我们探索自动化未来的系列文章,本月我们将着眼于控制器和ipc。最新的版本更智能、更快、更小、更容易使用。

控制器和工业pc变得更小、更智能
控制器和工业pc变得更小、更智能

如果你正在寻找更智能、更快、更小或更易于使用的技术,那么只要看看位于任何自动化系统核心的控制器和工业计算机就可以了。无论控制工业机器和过程的计算机位于可编程逻辑控制器(PLC)、可编程自动化控制器(PAC)还是工业PC (IPC)中,随着供应商为这些形式因素添加新功能,这些自动化的基础都在不断发展。

虽然硬件在不断改进,但软件已经成为工业控制中最重要的方面,这使得之前关于格式的问题越来越无关紧要。“关于在应用程序中是使用控制器还是PC的争论现在没有意义,因为两种形式的因素都使用相同的软件开发环境,”该公司业务开发总监约翰•科瓦尔(John Kowal)表示B&R自动化

科瓦尔说,贝加莱正在努力实现机器上的单点控制和可视化,将机器人、动作、人机界面(HMI)、逻辑和安全性集成在同一个屏幕上,使用单一处理器和程序。该公司实现这一目标的方法之一是通过管理程序软件,它允许Windows或Linux与自己的实时操作系统一起运行。

hypervisor的并行处理功能支持虚拟网络连接,允许应用程序在操作系统之间交换数据。该技术允许用户在单个IPC上组合控制和HMI应用程序,或者使用IPC同时作为实时控制器和边缘控制器,通过OPC UA将预处理数据发送到更高级别的系统和云。

“互操作性将控制生态系统扩展到远远超出控制器的范围,”科瓦尔补充道。其结果是更快的执行和响应,以及更大的可伸缩性和同步性。通过整合所有这些系统,您可以实现更好的协调和更高效的运营。”

通过mapp(模块化应用程序)技术,控制编程本身变得更加简单,贝加莱已将其纳入其自动化工作室。Mapp为基本的机器功能部署了模块化、预配置和预测试的模块。该公司表示,这种方法可以减少67%的新机器开发时间。

除了去年推出的紧凑型无风扇ipc新系列(有柜式安装和集成触摸面板两种格式),贝加莱还推出了网络安全和安全运动,控制智能分布到I/O片,响应时间为1µs,以及第一个在工业自动化中使用的集成软件开发环境中创建的移动设备控制。

贝加莱自动化的新系列机柜式和集成触摸屏工业pc。

通用语言

可以把它看作简化自动化的“简单按钮”。这就是工业机器人制造商高级总经理迪安·埃尔金斯(Dean Elkins)的做法日本安川电气Motoman他描述了该公司为简化机器人在工厂车间的集成所做的努力。他说:“我们正在努力成为语言不可知者,因为知道如何编程plc的人比知道机器人语言的人多。”“要创建一个跨工厂编程的技术平台,使用人们已经知道的语言是至关重要的。这使得机器人更容易融入公司现有的技能集和生产系统。”

这就是该公司推出MLX300软件的基本原理,该软件可以将PLC命令翻译成机器人语言。语言转换工具由插入机器人控制器的卡上的功能块组成。埃尔金斯说:“你不再需要黑匣子,因为所有东西都嵌入机器人控制器中,这意味着你可以在占用更少空间的更小的包中获得更大的马力。”

语言转换软件使Red Devil能够使用五轴Motoman机器人,快速实现码垛作业的自动化。Red Devil是一家手工工具和填缝和填充墙等产品的制造商。由于机器人软件采用PLC梯形语言与PLC在单一控制环境下工作,因此不需要特殊的编程或控制器,并且消除了冗余接口。Red Devil员工能够快速更改不同产品的码垛配置,无需机器人编程专家或集成商的帮助。

IPCs持续萎缩

尽管ipc变得越来越小,但它们的处理性能仍在不断扩展。一个例子,只有132 x 132 x 67毫米,是新的BeckhoffC6030 IPC多核处理器。它结合了非常小的占地面积和四个核心处理器,能够处理整个机器和机器人的高度复杂控制,以及新的TwinCAT视觉软件平台。

除了比倍福之前的紧凑型IPC小50%之外,这种低成本版本还具有可用的安装适配器,因此可以对准所有输入电缆。这节省了额外的空间,同时简化了布线工作。

为了满足oem厂商缩短定制机器上市时间的需求,西门子将于今年春天开始在俄亥俄州的黎巴嫩生产Simatic Microbox和Micropanel ipc。紧凑、无风扇的嵌入式ipc将采用第六代英特尔酷睿i处理器,为复杂和苛刻的控制、数据收集和通信任务提供显著的性能优势。ipc提供了一系列选项,包括CFAST卡、内存和操作系统。

新的IPCs将按照与德国生产的设备相同的标准组装,并进行50多项测试,包括36小时的质量老化测试。它们具有新的配置选项,以及易于集成到现有工厂的高兼容性。

通过将PLC语言翻译成机器人语言,安川Motoman机器人允许制造商Red Devil快速实现码垛操作自动化。

可扩展性和安全性

两个罗克韦尔自动化开发主要围绕将于2018年初推出的下一代安全控制器,以及将于2017年上市的新型可扩展计算产品。

通过将安全集成到高性能控制器上,用户可以实现更快的安全反应时间,从而缩短安全距离。它还有助于减少机器的总体占用空间。

GuardLogix 5580和紧凑型GuardLogix 5380控制器与Kinetix 5700 ERS4伺服驱动器相结合,增加了驱动器和运动的安全性集成。它们能够通过以太网/IP网络实现五种安全停止功能和三种安全速度监控功能,从而缩短机器循环时间,减少操作人员受伤。

主要的可扩展计算产品包括VersaView 5400工业计算机和Allen-Bradley ControlLogix计算模块。该公司将在2018年扩大其产品组合,推出Allen-Bradley CompactLogix 5480控制器。这些产品将罗克韦尔自动化的控制技术与Windows 10物联网(IoT)企业操作系统相结合,并通过背板实现对ControlLogix处理器的高速数据访问。

通过推动计算功能更接近设备级的信息源,这些可扩展的计算产品旨在为运营商提供更多可用的信息,以解决生产力和效率方面的挑战,并实现预期的业务结果。

小就是强大

生产力1000,于2017年11月推出,是公司最新的可堆叠微型PLCAutomationDirect.自动化控制集团产品经理Jeff Payne解释说:“这是我们生产力系列控制器的下一个自然发展,并响应客户对更小、更便宜版本的要求,但仍然保持他们已经喜欢和期待的优点。”

主要功能包括基于标记的编程;50 MB的程序内存,可以在CPU上存储所有项目文档;内置通信,包括即插即用的USB编程,EtherNet/IP和Modbus TCP工业协议,以及串行(RS-232/485)和自定义协议。

新的微型PLC可将多达32 GB的过程数据记录到可选的microSD卡和web服务器,以访问系统状态和数据日志文件。超薄I/O的外形使用户可以轻松地将控制器及其I/O安装在本地机器上。Payne表示,由于PLC的紧凑尺寸减少了DIN导轨和外壳,从而降低了总体拥有成本。

另一种为强大性能而设计的小型PLC是IDEC该公司于2018年1月推出了MicroSmart FC6A Plus。它可以处理多达2060个本地I/O,使其能够控制和监视最大的机器,甚至整个小型制造设施。IDEC表示,新的MicroSmart PLC以更小、更便宜的形式提供了更简单的编程和实现的大型PLC功能。

这是第一批可以从任何iOS或Android智能手机或平板电脑上访问全功能应用程序的微型plc之一。这些应用程序可以从苹果应用商店或谷歌Play免费下载,提供一键式访问和卓越的速度,但也可以通过浏览器访问。

以WindEdit Lite应用程序为例,用户可以上传和下载程序,监控和控制PLC中的参数,监控和清除PLC错误状态,启动和停止PLC,将程序和日志文件发送和检索到云数据库,以及管理SD存储卡。访问控制可以配置不同的用户权限和密码层,从PLC到应用程序的连接可以通过Wi-Fi互联网或蓝牙建立。

当PLC的两个内置以太网端口或HMI以太网端口中的一个连接到Internet时,PLC可以作为web服务器。默认或自定义网页,每个都可以配置为远程监控和控制,提供物联网功能。

通过简单的拖放功能,在标准的Internet Explorer、Firefox或Chrome网络浏览器中使用预先构建的对象和符号因子创建网页,因此不需要HTML编程。PLC的以太网端口还提供电子邮件和文本通知功能。

IDEC的MicroSmart控制器可以处理超过2,000个本地I/O。

新一代通信

自动化供应商不断扩展其控制产品的通信能力,以满足客户更快地发送越来越多数据的需求。

博世力士乐例如,该公司正在与其他10家公司和工业互联网联盟(IIC)合作,为预期5G电信的设备连接制定标准和最佳实践,预计5G最早将于2019年以本地网络解决方案开始投放市场。广域网解决方案将需要更长的时间,因为电信公司将需要升级其基础设施。

博世力士乐产品经理Allen Tubbs表示:“时间敏感网络(TSN)和5G的发展将提高系统可靠性和吞吐量速度,并降低硬件成本,最终将机器通信扩展到广域网。”

TSN是一种使用标准以太网的通信方法,其中只有应用程序级别是唯一的。塔布斯解释说:“这样就不需要改变较低级别的以太网来实现实时通信。”“就互操作性和连接而言,这将使协议变得更加重要,特别是考虑到已经在现场的设备。力士乐最常用的实时现场总线Sercos的性质意味着现有的现场设备不需要修改就可以使用TSN,可以直接从网络架构中访问。”

塔布斯还指出,增强现实或虚拟现实等技术需要高数据吞吐量才能发挥作用。“实时机器通信的通信可靠性通常仅限于本地网络,”他说。“努力协调制造领域之外的通信标准,将允许与娱乐和商业部门优化的技术进行合作。这将有利于制造业,使其更高效、更安全,坦率地说,也更有趣。”

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