用于中小型設備的嵌入式系統解決方案
2006/5/14 11:39:00
一.商業背景: 在工業控制領域,控制器越來越要求強大的控制功能、可擴展性強、操作靈活、穩定可靠以及故障率低。它們往往被要求精確控制多種工藝參數如:溫度、攪拌速度、壓力、PH值、溶氧、進氣流量、等等;同時要求有復雜的邏輯運算,程序順控等等。實現這些控制比較流行的做法是采用PLC,PC機,或儀表,這些方案要么價格大高,要么就是難以進行復雜邏輯運算,要么是穩定性較差,或者是保密性較差。為順應需求,上海彌綸推出了性價比較高的控制器RTU-6600。 二.控制方式的比較: 1.基于PC插卡式的控制方案 PC機的誕生給工業控制帶來了新的解決方案,由于PC機的靈活性,使得基于PC的應用在各個領域廣泛展開。該系統采用ISA/PCI采集控制卡,控制方式靈活,可以利用強大的Windows系統的支持軟件。但是PC機運行的Windows系統原本不是應用到工業控制行業,其穩定性和可靠性不能滿足工控行業的需要。如果PC死機會給整個控制帶來不可預期的危害。而且這種插卡式的控制方式控制集中,給現場布線帶來很大的障礙。 2.基于通訊模塊式的控制方案 分布式控制技術的出現,引來了大量通訊測控模塊的問世。分布式通訊模塊給現場部署帶來極大的方便性,模塊分布在現場的各個控制采集點,通過RS-485總線和PC機通訊。但這種方式仍然擺脫不了PC機,控制系統的穩定和可靠問題依然存在,同時RS-485通訊成了控制實時性最大的瓶頸。 3.基于PLC的控制方案 PLC是工業控制的基石,到目前為止PLC在工業控制行業還穩居老大的位置。其可靠性是眾多解決方案無法比擬的。一般的控制系統目前大都采用PLC控制的方式,通過專用的總線和專用的屏通訊,實現采集、控制、設置和瀏覽的一體化解決方案。另外也可以將監測數據傳送到PC機,實現PC的監測。PLC編程簡單,但使用的是專用設備和專用的軟件以及專用的協議,成本極高。隨著通訊技術和控制技術的發展,PLC的不靈活性日益暴露出來,這種傳統控制行業廣泛使用的控制器,在新興的行業已不能滿足要求。因其對控制和通訊的要求苛刻,故有專家預言:PLC將會退出歷史的舞臺。 下圖展示了各控制方式遞進過程。
控制方式遞進過程 4.嵌入式控制方案 嵌入式系統順應歷史的趨勢,其靈活性,強大的控制和通訊能力,低廉的成本,給工業應用帶來巨大的變革。嵌入式控制方案把嵌入式控制器作為控制和采集的本體,數據通過以太網傳送到PC機實現監測的功能,PC如果死機,嵌入式系統仍然正常的工作,使得系統可靠性大大提高。該系統由于具有以太網接入功能,也可實現遠程WEB的監控。所使用的協議均為標準的協議,給系統的兼容性帶來很大的方便。 三.RTU-6600的特點 可編程,支持以太網接入I/O資源豐富,多達48路數字量和24路模擬量。 更多的描述:
RTU-6600 四.嵌入式系統典型方案配置 方案一 ,RTU-6600 + HMI-1041 方案一采用10.4”人機界面,在人機界面運行組態軟件
方案1 方案二 ,RTU-6600 + HMI-5702/HMI-3802 方案二采用5.7”或3.8”人機界面,在人機界面上進行簡單的設置和數據的監測。
方案2 對于方案一,更多的描述: 1.RTU-6600作為控制核心,完成多個回路的PID控制、模糊控制任務;同時與10.4”人機界面通訊,實現與嵌入式組態軟件的無縫結合。 2.10.4”人機界面,內置WinCE.NET操作系統和嵌入式組態軟件,完成與RTU-6600的通訊、上位顯示、設置、報警、報表輸出以及歷史數據存儲等功能。
上位機監控 3.通訊方式 1)Modbus/TCP,通過RTU-6600以太網與人機界面通訊,這種通訊方式通過以太網進行,使用標準的Modbus/TCP協議。 2)Modbus/RTU(485),通過RTU-6600的RS-485與人機界面通訊,這種通訊方式通過RS-485進行,使用標準的Modbus/RTU協議。 4.由于嵌入式控制器內置HTTP協議,所以可以開發出基于WEB的遠程監控,用戶可以方便的通過IE瀏覽數據和設置參數。
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