模糊控制边界

2011年11月1日

为了更高效、更经济地处理日益复杂的自动化,越来越多的用户现在期望一个完整和一致的自动化系统,以及先进的工程工具和来自自动化供应商的支持。

随着时间的推移,各种控制学科之间的界限——CNC、运动控制、顺序控制、可视化平台——开始消失。由于这种系统集成,硬件和工程成本降低了。

Lenze英国自动化业务开发经理Geoff Janes表示:“传统上,plc无法处理运动控制,而运动控制器无法处理逻辑功能。”“此外,集中式控制器在其提供的现场总线系统中受到限制,这意味着客户只能选择驱动器、人机界面和外设的范围。”

然而,今天,这种情况正在改变。“现在,一个现代的集中式控制器可以连接到最流行的现场总线,同时处理运动和逻辑。尽管在一台机器上拥有多个现场总线系统并不总是可取的,但控制器确实通过充当网关使这成为可能。例如,现在很常见的是,通过现场总线来控制机器的气动,而不是通过输入和输出,从而节省机器布线。”

Janes说:“然而,集中控制的真正优势只有在操作软件直观并使用IEC 61131-3和CoDeSys等通用标准时才变得可用和实用。”伦茨软件L-force Engineer满足了这些要求,在整个机器制造过程中节约了成本。”


分散控制还是集中控制?
哪种架构最适合某个自动化任务,与其说是一个哲学问题,不如说是手头任务和基本性能标准的问题。在许多情况下,去中心化拓扑是循环过程的一个很好的选择,因为这些过程通常由很大程度上自治的单元组成。在这里,一个好的选择是相应地模块化控制系统。

这种方法提供的一个优点是能够在组装成生产线之前测试运行模块。对于不太复杂的单元,智能驱动器作为分散控制平台已经证明了自己很长时间。如今,由于有了更强大的处理器,这些设备还可以执行复杂的控制和运动功能,如定位或电子摄像头。这使得同步运动序列的实现简单,组件成本最小。然而,在具有四个以上轴的应用程序中,这种体系结构常常达到其极限。因此,它主要用于材料处理或内部物流领域。

更复杂的情况下,如机器人,包装机和搬运系统需要一个强大的中央控制系统,允许沿多个轴协调运动。除此之外,中央控制系统还能够接管线性过程的控制功能。中心架构为项目工程师提供了一个优势,即他们只需要开发和管理一个控制程序。尽管这使项目更加广泛,但它也变得更加统一和更容易理解。调试也更简单,因为控制应用程序只需要在一台设备上安装和维护。

基于pc的控制系统现在已经成为中央控制体系结构中的硬件平台。然而,一个问题是,许多应用程序没有充分利用基于pc的控制系统的资源,这些控制系统通常配备了许多接口,甚至在基本形式下也具有特别高的计算能力。对于这样的情况,伦茨的新L-force控制器3200 C范围的设备可以提供一个易于使用和成本效益的替代方案。该控制器专为DIN导轨安装设计,专门为需要中央控制系统的应用开发。

它们基于一个新开发的平台,其核心是一个节能的英特尔Atom处理器,允许节省空间和健壮的控制器结构,因为不需要风扇。此外,由于传统硬盘已被闪存取代,并集成了UPS,该设备没有任何旋转部件或电池,因此在很大程度上免维护。集成的,确定的48mhz背板总线允许从I/O系统1000的模块直接侧面安装到控制器。这与时间戳机制一起工作,使控制器与快速I/O模块连接,适用于需要快速测量和控制功能的完整自动化系统的实现。

自动化解决方案的功能和成本越来越多地由该领域使用的软件决定。Lenze将控制器嵌入到一个强大的软件环境中,并进一步改进了操作。这涉及到PLC设计器工程环境的修订,以及针对PLC和工业控制器的CoDeSys编程系统的第三版集成。除此之外,驱动和自动化专家还选择利用新的CoDeSys提供的机会,利用其面向对象和插件技术来优化和扩展标准系统,并确保自动化系统的可靠持续运行。为了实现运动控制,PLC设计器包含了基于PLCopen Part I和Part II的经过认证的运动模块库,以及用于实现电子凸轮组和3D NC或机器人控制的功能,所有集成都不需要额外的成本。

结论
灵活性和生产力在生产过程中变得越来越重要。因此,自动化解决方案的需求也在不断增长。由于自动化的复杂性不断增加,集成的完整系统在近年来越来越受欢迎。伦茨提供量身定制的软件工具和统一的端到端系统解决方案,涵盖从机电组件到控制驱动器,一直到完整的自动化系统的一切。用户可以访问统一的产品组合,在选择正确的控制体系结构方面提供不受限制的自由。


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