新興的可編程自動控制器PAC特征與應(yīng)用
PAC平臺
快速增長的PAC平臺是基于PXI。由于PXI結(jié)合了PCI總線的電路特性和Compact PCI堅固的歐羅卡機械結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)已在工業(yè)環(huán)境中成功使用了許多年,當(dāng)今NI,Chroma,LeCroy和JTAG等供應(yīng)商現(xiàn)在可提供1,000多種獨特的I/O模塊,包括模擬I/O、數(shù)字I/O、視覺、運動和高精度數(shù)據(jù)采集。典型的可提供以下四種PAC硬件平臺。
PXl對工業(yè)化PC做了改善,具有實時OS,標(biāo)準(zhǔn)的散熱,可選的不旋轉(zhuǎn)固態(tài)硬盤和內(nèi)置的模塊間同步。PXl標(biāo)準(zhǔn)要求所有的機箱能為每個模塊插槽提供25W的空氣流制冷,這樣甚至在使用高功率繼電器,高速PXl或CompactPCI卡時也不會使工作系統(tǒng)過熱或者縮短壽命。PXl也提供也提供了能嚴(yán)格同步各個模塊的功能,因此工程師可以為高速控制應(yīng)用設(shè)計運動,視覺和I/O系統(tǒng),這些應(yīng)用包括產(chǎn)品包裝和半導(dǎo)體器件處理。
Compact FieldPoint使用工業(yè)級的部件來抗強沖擊和振動,其工作溫度范圍為-40℃到70℃。它也采用傳導(dǎo)式制冷來代替旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇,由于不使用活動部件而提高了可靠性。由于有運行實時OS的浮點處理器,Compact FieldPoint系統(tǒng)具有PC功能,用于記錄數(shù)據(jù)的CompactFlash驅(qū)動和用于通信的以太網(wǎng)口。
Compact Vision系統(tǒng)是為機器視覺而專門設(shè)計的堅固的控制器。它使用IEEE標(biāo)準(zhǔn)1394 FireWire接口,可以在視覺應(yīng)用中和16臺攝像機通信。Compact Vision系統(tǒng)也采用不活動的部件和傳導(dǎo)式制冷,因此可以把系統(tǒng)固定在機器附近。它提供29個內(nèi)置的數(shù)字I/O通路,這些通路可由LabVlEWRT或使用LabVlEWFPGA的嵌入式FPGA來直接控制。
CompactRIO是新型的可重復(fù)設(shè)置的嵌入式系統(tǒng),它基于LabVlEWFPGA和LabVlEW實時技術(shù)。CompactRIO系統(tǒng)采用具有3百萬門的FPGA芯片來控制模塊化的數(shù)字和模擬I/O。這些FPGA芯片可以運行嵌入在芯片里的代碼,它的數(shù)字循環(huán)的速率高達(dá)MHz,模擬循環(huán)的速率為150kHz。FPGA可以把信息傳回到運行LabVlEWRT的浮點處理器以進行高級計算和數(shù)據(jù)記錄和通信。由于有金屬外殼和傳導(dǎo)式制冷,該控制器非常適合用于嚴(yán)酷的環(huán)境。
PAC特征性能
PAC特征性能(圖2)如下:
供通用發(fā)展平臺和單一數(shù)據(jù)庫,以滿足多領(lǐng)域自動化系統(tǒng)設(shè)計和集成的的通用開發(fā)平臺;
一個輕便的控制引擎,可以實現(xiàn)多領(lǐng)域的功能:邏輯控制、過程控制、運動控制和人機界面等,為統(tǒng)一平臺;
允許用戶根據(jù)系統(tǒng)實施的要求在同一平臺上運行多個不同功能的應(yīng)用程序,井根據(jù)控制系統(tǒng)的設(shè)計要求,在各程序間進行系統(tǒng)資源的分配;
采用開放的模塊化的硬件架構(gòu)以實現(xiàn)不同功能的自由組合與搭配,減少系統(tǒng)升級帶來的開銷;
支持IEC 61158現(xiàn)場總線規(guī)范,可以實現(xiàn)基于場總線的高度分散性的工廠自動化環(huán)境;
支持事實上的工業(yè)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn),可以與工廠的EMS,ERP系統(tǒng)輕易集成;
對于網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、語言等,使用既定事實標(biāo)準(zhǔn)來保證多供應(yīng)商網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)交換。
PAC可執(zhí)行較多的高級任務(wù):
實時的振動分析、圖像處理、運動控制和CAN;
執(zhí)行自動調(diào)節(jié)的PID控制,或可調(diào)增益的PID控制、模糊邏輯;
使用內(nèi)置Web服務(wù)器、FTP服務(wù)器和e-mail功能進行通訊。
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