考慮到當今基于PC控制的特性——即使用靈活方便、可有效運用軟件工具、更低的系統(tǒng)成本等,假設我們對其進行合理地應用,將可以大力提高制造業(yè)的利潤,同時又可使得它與業(yè)務系統(tǒng)的互連變得更加簡單。
個人計算機(PC)的影響已經(jīng)遍及我們周圍。其中,基于PC的控制已經(jīng)滲透到工業(yè)領域的通訊,操作界面,生產(chǎn)監(jiān)控以及其他更為廣泛的領域。PC機也已經(jīng)可以成為應用軟件及工具的主機平臺,而這些軟件或工具將有助于生產(chǎn)流水線的診斷、數(shù)據(jù)的管理、以及其他的一些工廠級功能。
然而,還有另外一種層次的基于PC的技術,該層次的技術在生產(chǎn)線以及產(chǎn)品制造上執(zhí)行真正意義的實際控制。由于基于PC的控制技術早期留給大家的印象是“不夠可靠”,而產(chǎn)品生產(chǎn)的過程控制又顯得相對更為關鍵,因此該層次的技術難免使人覺得有吹噓的成分,甚至很勉強的稱之為“基于PC的”。這種真正意義上的基于PC的控制,其應用的領域還較少有文章記載。在此處列舉的幾個例子,或多或少的展示了此類應用蓬勃發(fā)展的冰山一角。
一個正在改變的印象
基于PC的控制,隨著用戶逐步對其建立信心,它在大家心目中的印象也在慢慢改變。另外,應用在基于PC的控制領域中的最為典型的硬件,也不再是“對用戶價格有利”的個人電腦(就像你給家中或辦公室買的那種)。很多工業(yè)級的電腦(IPC)都是為工業(yè)上的特殊應用而專門設計的。這種設計導致的直接效果是:工業(yè)級的電腦(IPC)具有更高的可靠性,因為它已經(jīng)消除了可動部件-如硬盤驅(qū)動及冷卻風扇等,同時,有些部件為達成某特殊任務,已替換為閃存、固態(tài)裝置以及插件卡板。有時,為了適用某些應用場合,可以將整個工業(yè)級電腦(IPC)做成一塊單板機的形式。在使用中,相關的測試更增加了這些板級產(chǎn)品的可靠性。
在軟件方面,基于PC的控制培育了更多高水平的編程語言的發(fā)展,并且PC本身成為編程工具。當今的PC技術也允許模擬仿真功能,同時也能簡化系統(tǒng)啟動。
基于PC的控制用于混凝土生產(chǎn)
一家在美國居于領先地位的建筑材料供應商和高速公路承包商-New Enterprise Stone & Lime Co. Inc.(NES&L)公司,擁有并營運著大量的、遍布賓夕法尼亞州和特拉華州的混凝土生產(chǎn)廠、采石場、以及相關的生產(chǎn)制造設備廠。NES&L公司目前采用由Opto 22公司提供的基于PC的控制系統(tǒng)和I/O系統(tǒng),來控制各類制造混凝土、柏油路、水泥、柏油以及其他聚合建材的機器設備。
混凝土比較特殊的特性是它的非均勻性。NES&L公司自動化專業(yè)的規(guī)劃設計師Ashley Fleck指出,應用于不同區(qū)域的混凝土具有明顯的差別,例如對于露天大型運動場、監(jiān)獄的圍墻、停車場以及居住項目而言,它們使用的混凝土就各不相同?!懊糠N類型的混凝土都需要按照不同的比例,將多種不同的成分進行混合-如沙子、碎石、鋼纖等等?!彼a充說。這也是現(xiàn)代控制理論開始實施的地方。
運行于NES&L公司混凝土生產(chǎn)線上的Opto22系統(tǒng)包括智能化的B3000以太網(wǎng)I/O處理器/控制器,同時結(jié)合了模擬及數(shù)字I/O模塊,一方面,該系統(tǒng)控制輸送器的運動,以便將沙石材料送入混合攪拌器;另一方面,又可以通過以太網(wǎng)與PC進行相關的通訊??刂栖浖ㄓ蒒ES&L公司開發(fā)提供)運行在PC之上,而不是在控制器中。Opto22系統(tǒng)也用于控制液壓門的開關,而該液壓門可以調(diào)節(jié)放流適當數(shù)量的某種成分進入混合料。
此類以及其它種類的工廠化處理,都是通過用戶量身定制的方法來進行定義并實施的,由NES&L公司程序部門開發(fā)的基于PC的控制應用使用的編程語言是Visual Basic (VB)。大量內(nèi)置于應用程序中的可選性功能,可以處理各種控制策略,而這些控制策略又是在實施由NES&L公司開發(fā)的離散型‘配方’控制時所必需的。Fleck說,“這些控制策略經(jīng)常需要依據(jù)各個工廠的不同需要來進行修改,我們知道,要進行此類修改,如果使用自己公司‘土生土長’的應用方案,比起制造廠商提供的軟件工具要容易得多?!?BR> Fleck認為Opto22是這么一種系統(tǒng):它開發(fā)并提供用戶所需的硬件,但是并不強迫用戶同時也使用由他們擁有知識產(chǎn)權(quán)的軟件。這樣,用戶每使用一套就可以降低一千美元或更多的費用。NES&L公司通過使用他們自己開發(fā)的軟件以及由Opto公司提供的硬件(該類型硬件具有更加開放的架構(gòu)),就已經(jīng)將該項費用完全省掉。Fleck還補充說,該類型硬件可以與“任何使用VB/C或其他通用編程語言編寫的應用功能軟件包”進行集成整合。
NES&L公司開展“基于PC的控制”,其原因主要有以下幾點:低成本,靈活的軟件功能,PC本身固有的全企業(yè)連通性。由于軟件數(shù)據(jù)庫可以進行單一化的數(shù)據(jù)采集和通訊,因此在不需要特殊軟件、專用服務器以及其他中轉(zhuǎn)設備的情況下,就可以完成相關的報表及報告,而以上這些軟硬件卻是在‘使用PLC或類似硬件來試圖完成相同的任務’時所必需的。
根據(jù)Fleck的說法,基于PC的控制是極其可靠的,并且在NES&L公司對新的工廠或生產(chǎn)線進行調(diào)試時,這種控制都表現(xiàn)出明顯的優(yōu)點?!昂芏郚ES&L公司的子公司以及附屬公司,都已經(jīng)在第一時間認識到這點。我們已經(jīng)在很多地方安裝了這種基于PC的控制,而且對于控制網(wǎng)絡而言,還從來沒有走過回頭路?!盕leck補充說。