FOXBORO FBM206 P0916CQ

高速控制

推動選擇現(xiàn)代控制器的另一個特點是能夠控制運動和其他高速應(yīng)用。執(zhí)行這些功能需要高速 I/O，以及強大的處理器和確定高速任務(wù)級的能力。

雖然一些控制器提供多個運動軸之間的協(xié)調(diào)，但 Paulk 表示，即使是兩個軸之間的協(xié)調(diào)運動通常也需要特殊的硬件和內(nèi)置控制器功能：

，需要高速輸出 (HSO) 模塊和高速輸入 (HSI) 模塊。HSO 模塊生成脈沖和方向命令來命令伺服驅(qū)動器運行兩個或多個伺服電機。這些脈沖和方向命令可以控制各種應(yīng)用，例如定長切割、縫合和協(xié)調(diào)的 xy 軸移動。

可編程滾筒開關(guān) (PDS) 和可編程限位開關(guān)提供額外的高速控制功能。PDS 能夠以高達 1 MHz 的速率監(jiān)控多個設(shè)備，例如編碼器。這些輸入信號用于以每秒數(shù)萬次的速率協(xié)調(diào)和控制輸出。這種類型的硬件配置提供了立于控制器掃描時間的運動控制，控制器掃描時間可能因處理器負載而異。

FOXBORO FBM208 P0914TB
工業(yè)控制器選型
大多數(shù)工業(yè)控制器，例如可編程邏輯控制器(PLC) 和可編程自動化控制器 (PAC)，都可以處理基本功能，例如離散和模擬輸入和輸出的實時監(jiān)控和控制。Paulk 說，在工業(yè)控制器時，通常會關(guān)注其他功能，例如數(shù)據(jù)處理、通信和高速控制。他從數(shù)據(jù)處理和日志記錄開始：

具有基于標(biāo)簽名稱的編程的現(xiàn)代控制器具有多種數(shù)據(jù)處理功能，包括內(nèi)置數(shù)據(jù)記錄。一些控制器還可以與企業(yè)級系統(tǒng)（例如企業(yè)資源規(guī)劃 (ERP) 系統(tǒng)）中的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫進行交互。

數(shù)據(jù)記錄通常是基于事件或計劃的。事件由狀態(tài)變化觸發(fā)。計劃的數(shù)據(jù)記錄被配置為定期發(fā)生，例如每分鐘、每小時、每天或每月。

可以記錄的標(biāo)簽數(shù)量通常是有限的，但至少應(yīng)為每個計劃或觸發(fā)的事件存儲 50 個標(biāo)簽值。系統(tǒng)錯誤還應(yīng)與錯誤或事件的時間和日期一起存儲。

除了本地數(shù)據(jù)記錄之外，一些控制器還可以與 IT 企業(yè)系統(tǒng)進行通信。市場上的幾種軟件工具，包括 KepWare KEPServerEX，允許用戶在 IT 企業(yè)系統(tǒng)和 PLC 之間建立連接，以允許從 PLC 收集數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)保存在數(shù)據(jù)庫中。

FOXBORO控制器模塊
與集成周期交織在一起的是異花授粉的平行趨勢：來自工業(yè)控制市場之外的技術(shù)創(chuàng)新正在進入控制器。繼續(xù)總線 I/O 的歷史，我們可以看到這種趨勢如何導(dǎo)致新控制器選項的開發(fā)。

串行總線 I/O 導(dǎo)致并行 I/O 總線和其他解決方案，使小型和微型計算機與 I/O 交互。然而，這也激發(fā)了立 I/O 通信處理器的想法，它將 I/O 與計算機分離，允許任何具有通信端口的東西與其交互。

隨著 I/O 模塊和 I/O 處理器的改進，這些早期的混合控制器能夠提供模擬信號處理選項，這在當(dāng)時僅存在于分布式控制系統(tǒng) (DCS) 中。由于梯形圖邏輯——被 PLC 用作編程語言——并不是為處理模擬數(shù)據(jù)格式而設(shè)計的，這導(dǎo)致了混合控制器的新編程語言。

然后低成本的 IBM-PC 替代品開始涌入市場。由于當(dāng)時 PC 仍然是混合動力系統(tǒng)的主要控制選項，這引起了人們對可靠性的擔(dān)憂。供應(yīng)商開發(fā)工業(yè)強化替代方案是有意義的，它將早期混合解決方案的 I/O、網(wǎng)絡(luò)和編程組件具體化為一個系統(tǒng)，后來被稱為 PAC。由于 PAC 使用與 PC 相同的處理器，因此它們能夠提供一個功能集，填補了低成本、基于 PLC 的離散控制和高成本、基于 DCS 的過程自動化之間的空白。

值得注意的是，高科技業(yè)務(wù)和消費 PC 市場的創(chuàng)新如何為工業(yè)控制的發(fā)展帶來機遇。隨著運營技術(shù) (OT) 領(lǐng)域越來越多地與信息技術(shù)領(lǐng)域融合，這種趨勢正在加速。例如，它出現(xiàn)在近年來進入市場的移動解決方案浪潮中。它還體現(xiàn)在對大數(shù)據(jù)、云分析和機器學(xué)習(xí) (ML) 支持的推動中，這些技術(shù)起源于工業(yè)自動化之外。