FBM202使用位于工厂车间边缘的控制器的术语是“远程 I/O”。这些控制器小巧、灵活且坚固,具有足够的数字 IO 通道,以将工业设备使用的多个高输入和输出电压(标称 24V)转换为控制器使用的较低电压(<5V)。图 4 中所示的 IC 非常适合此目的。它是符合 IEC 61131-2 标准、软件可配置的 4 通道工业数字输出、数字输入设备,可按通道配置为高侧 (HS) 开关、推挽 (PP) 驱动器,或类型 1 和 3,或类型 2 数字输入(根据需要)。这意味着如果受控过程需要重新配置,该单个 IC 可用于为控制器提供 4 个数字输入或 4 个数字输出(或两者之间的任何组合),并灵活地改变通道方向(仅使用软件)。该部件的另一个优点是它有一个 SPI 接口,允许将这些 IC 中的几个以菊花链形式连接在一起,为控制器提供更多的数字 IO 通道。该 IC 集成了诊断功能,包括断线检测和 CRC 数据错误检查,同时 SafeDemagTM功能允许它在用作 DO 时安全地放电任何数量的电感负载。它被在高达 40V 的电源电压下运行(但可以承受高达 65V 的瞬态电压)以实现稳健的性能。虽然它非常适合用于小型工厂车间边缘(4 通道或更多通道)控制器的设计,但它也适用于使用前面描述的控制柜布置的现有控制器。使用此 IC,无需在工业过程发生变化时手动交换数字输入 (DI) 和数字输出 (DO) 卡,可以使用软件对单个卡类型进行编程以用作 DI 或 DO - 从而节省空间,简化接线并减少系统停机时间。
FOXBORO FBM201E P0924TR 顺序功能图 是描述控制系统顺序行为的图形表示。它主要用于定义时间或事件驱动的控制序列。它互连步骤、动作和转换。它允许过程的描述成为实际的程序。基本工作原理是;如果 SFC 上面的所有步骤都处于活动状态并且互连转移的所有条件都为真,则 SFC 将从第 1 步转移到第 2 步。 该程序可能会变得非常冗长。如果需要进行任何修改或在逻辑的不同部分复制或重用相同代码,则需要进行大量工作来分析和修改更改。如果维护工程师不知道如何使用 SFC,他们分析和维护设备也会变得非常棘手。
FOXBORO FBM201D P0922YK 功能块图
用于以图形块形式表示的 PLC 程序。它表示进入功能块的信号或数据流,当它在 PLC 逻辑中执行时,会产生一个或多个输出。每个功能块都已预先编程以执行特定功能,用户插入输入和输出。 plc功能框图实例功能块可以具有标准功能,例如定时器、计数器、用户定义的块以获得平均值、缩放值、找出小值和大值等。编程更容易,但在与在线解决任何问题时更难可编程控制器。人们看不到单的输入或输出被激活,因为功能块作为一个整体工作并作为一个整体元素显示。与继电器梯形逻辑相比,在功能块中设计的闭锁指令、触发器和互锁等运行过程所需的基本功能很难进行故障排除。
FOXBORO FBM206 P0916CQ 高速控制
推动选择现代控制器的另一个特点是能够控制运动和其他高速应用。执行这些功能需要高速 I/O,以及强大的处理器和确定高速任务级的能力。 虽然一些控制器提供多个运动轴之间的协调,但 Paulk 表示,即使是两个轴之间的协调运动通常也需要特殊的硬件和内置控制器功能: ,需要高速输出 (HSO) 模块和高速输入 (HSI) 模块。HSO 模块生成脉冲和方向命令来命令伺服驱动器运行两个或多个伺服电机。这些脉冲和方向命令可以控制各种应用,例如定长切割、缝合和协调的 xy 轴移动。 可编程滚筒开关 (PDS) 和可编程限位开关提供额外的高速控制功能。PDS 能够以高达 1 MHz 的速率监控多个设备,例如编码器。这些输入信号用于以每秒数万次的速率协调和控制输出。这种类型的硬件配置提供了立于控制器扫描时间的运动控制,控制器扫描时间可能因处理器负载而异。
FOXBORO FBM240 P0917GZ FBM240 使用封装来支持以可扩展的方式添加数据处理,所提供的硬件允许在现场使用多个 CPU。它还通过设备和网络空间之间的双向连接提供灵活的集成。这是通过提高用于处理信息的程序开发的灵活性以及通过使添加资源(例如编程语言或软件库)变得容易来实现的,从而增强边缘计算功能,从而能够在现场执行所需的数据处理,包括预处理数据、人工智能分析和协议转换。 FBM240 系列以互连控制和信息系统的组件形式提供共享内存和对各种不同工业网络的支持,增强了连接性和数据从设备到信息系统的传输。未来,日立打算通过增强边缘计算功能,将控制和信息系统连接在一起,为自动化系统中物联网的采用做出贡献,以对收集的数据进行现场处理和分析。
P0904AK系列工业控制器包括 HX Hybrid,这是一种可以处理控制和数据处理的混合模型。该模型因其在不影响实时控制性能的情况下与信息系统互连的能力而受到高度评价。 HX Hybrid 的 PLC 功能支持国际标准(包括 IEC61131-3 和 PLCopen *2 )中的编程方法,因此可以在保持实时性能的同时实现多种形式的控制。由于执行速度比以前的型号快 10 倍以上,因此可以使用其他更合适的语言对难以使用梯形逻辑进行编码的高速处理进行编程。这使得将任务委派给 HX Hybrid 成为可能,而这些任务过去是在 PC 或其他计算机上执行的(见图 2)。 容器技术用于保持控制和数据处理分离,实时执行控制,不受数据处理的影响。可以使用适合与信息系统互联的编程语言(如C/C++),可以在不干扰实时控制的情况下实现控制功能和信息功能之间的数据共享。这消除了对过去系统中所需的 PC 或其他计算机的需要。 通过使用 Windows 的实时扩展来运行软件 PLC,HF-W/IoT 系列可以在 Windows 上同时执行设施设备的实时控制和数据处理功能,例如人机界面 (HMI) 或数据记录。控制的实时性也通过使用多核中央处理器(CPU)来保持,Windows和软件PC被分配到不同的CPU内核,以防止数据处理影响控制。共享内存用于在控制和数据处理功能之间交换数据,并用作缓冲区以防止在传输定期更新的控制数据时丢失任何数据。数据同步也由一种以块为单位处理数据的机制来维护。数据定义存储在文件中以便于更新。