高水準(zhǔn)機(jī)械設(shè)備的特征之一是設(shè)備的智能化程度越來越高,而其操作卻越趨簡單化。而這一特征是否得以完美地體現(xiàn),就取決于機(jī)械設(shè)計(jì)中控制系統(tǒng)方案的優(yōu)劣,這不僅僅是控制系統(tǒng)硬件的選取問題,而且還是一個(gè)軟件設(shè)計(jì)的問題。因此,機(jī)器的智能化就是一個(gè)硬件和軟件智能程度的綜合問題。
PCC—可編程計(jì)算機(jī)控制器作為貝加萊公司早在1994年就推出的新一代硬件平臺,最早在歐美得到了機(jī)械制造業(yè)的優(yōu)質(zhì)機(jī)械自動化上的普遍認(rèn)同。自貝加萊公司1996年進(jìn)入中國市場以來,PCC在塑料機(jī)械,包裝機(jī)械,印刷機(jī)械以及特種機(jī)械行業(yè)逐漸廣泛地采用。
PCC與傳統(tǒng)的PLC之比較
為了對PCC的特點(diǎn)有一個(gè)較為全面的了解,不妨將其與傳統(tǒng)的PLC以表格的形式作一下比較(見下表)。
本文方試圖從PCC硬件和軟件的特點(diǎn)出發(fā),結(jié)合機(jī)械行業(yè)的應(yīng)用,討論如何以此提高機(jī)械設(shè)備的智能程度乃至整個(gè)設(shè)備的水平。
歸結(jié)起來,新一代可編程控制產(chǎn)品與傳統(tǒng)的PLC相比有著如下明顯的優(yōu)勢:
1.PCC融合了大型計(jì)算機(jī)的分析運(yùn)算能力,機(jī)械的智能性由此可以得到明顯的提高;
2.PCC以其多任務(wù)分時(shí)操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用軟件的模塊化,加之高級語言的使用,新產(chǎn)品的開發(fā)或舊產(chǎn)品的改造就變得輕松自如了;
3.與傳統(tǒng)的PLC產(chǎn)品相比PCC可以很方便地處理開關(guān)量、模擬量以及提供回路調(diào)節(jié)功能;
4.PCC產(chǎn)品通過現(xiàn)場總線技術(shù)可以很方便地進(jìn)行組網(wǎng),從而形成分布式控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)工廠自動化(FA);
5.PCC產(chǎn)品具有強(qiáng)大的通信能力。除標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議外,通過幀驅(qū)動可以很容易地制作任意第三家的串行通信協(xié)議;值得強(qiáng)調(diào)的是,PCC的PVI(過程顯示接口)作為和上位軟件的通信工具適于各種通信介質(zhì),各類通信協(xié)議以及各式操作平臺;
6.MP(多處理器)和IP(智能外設(shè))技術(shù)從硬件上保證了系統(tǒng)的信息處理能力;
7.高精度的運(yùn)動控制(包括CNC技術(shù))以及溫度控制功能都以專用模塊的方式集成到系統(tǒng)中去。
在改善機(jī)械設(shè)備智能化方面的體現(xiàn)
機(jī)械設(shè)備自動化的主要問題在于:機(jī)械運(yùn)動控制,溫度控制和實(shí)時(shí)邏輯控制。這三方面問題的圓滿解決標(biāo)志著機(jī)械設(shè)備智能化的基本水平已經(jīng)達(dá)到,然而僅僅做到這一點(diǎn)是不夠的。
PCC產(chǎn)品的投入能夠?qū)⒃O(shè)備的智能化提高到一個(gè)相當(dāng)?shù)母叨?,那么PCC產(chǎn)品對設(shè)備智能化的改善與提高是怎樣體現(xiàn)的呢?
1 智能化控制
PCC的軟硬件模塊化,運(yùn)動控制和溫度控制方面的專家模塊技術(shù)以及其大型計(jì)算機(jī)的分析運(yùn)算能力保證了上述三個(gè)方面問題的圓滿解決。然而這僅僅是PCC的硬件和系統(tǒng)條件。在軟件上PCC提供了高精度高質(zhì)量的運(yùn)動控制算法和具有自學(xué)習(xí)能力的溫度調(diào)節(jié)算法(PID和模糊調(diào)節(jié)技術(shù))。PCC產(chǎn)品既具備智能的硬件基礎(chǔ),又具備軟件上的智能化算法,這便是智能化控制的兩上內(nèi)涵。
2 智能化管理
智能化管理是體現(xiàn)機(jī)械設(shè)備水平的一個(gè)新的內(nèi)容,它可以用如下幾點(diǎn)加以概括:
2.1 控制系統(tǒng)自身的智能診斷
系統(tǒng)自身能夠診斷硬件的錯(cuò)誤(CPU及I/O通道的工作狀態(tài)),并且對應(yīng)用軟件的調(diào)試加以智能的指導(dǎo)和在線幫助。
2.2 系統(tǒng)具備開放的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
工控網(wǎng)絡(luò)一般分為三層,即:管理層,控制層和現(xiàn)場層,所謂網(wǎng)絡(luò)的開放性應(yīng)有如下特點(diǎn)表述:網(wǎng)絡(luò)具備模塊化結(jié)構(gòu),其規(guī)模可隨意擴(kuò)展和縮?。幌到y(tǒng)可與任意第三家方便地實(shí)現(xiàn)通信。
2.3 應(yīng)用軟件的智能診斷及報(bào)警功能
當(dāng)一臺機(jī)械出現(xiàn)故障時(shí),系統(tǒng)應(yīng)該給操作員這樣的提示:即,系統(tǒng)發(fā)生了什么故障,怎樣排除故障,在故障排除后操作員應(yīng)怎樣恢復(fù)正常,要做到這一點(diǎn),要求應(yīng)用軟件具有很強(qiáng)的智能性。
2.4 機(jī)器智能化,操作卻簡單化
當(dāng)機(jī)器的智能化程度很高,其操作卻隨之變得很復(fù)雜時(shí),機(jī)器智能化便不再具備什么意義了。因此在提高機(jī)器智能化的同時(shí),其操作必須盡可能地簡單,這里同時(shí)包含著操作的可靠性,即至少能保證:只有應(yīng)該起作用的按鍵在被按動后才被激活;當(dāng)操作員隨意按動鍵盤時(shí)不會導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)故障。
3 貝加萊應(yīng)用實(shí)例:
下面將貝加萊在中國機(jī)械制造業(yè)的應(yīng)用例子以表格的形式作一介紹:
4 結(jié)論
僅僅是硬件平臺的智能化,并不一定意味著由其作為智能核心的機(jī)械設(shè)備就一定具備優(yōu)秀的品質(zhì),應(yīng)用軟件的設(shè)計(jì)也是至關(guān)重要的。智能化控制和智能化管理的完善結(jié)合才能使機(jī)械設(shè)備的水平提高到一個(gè)新的高度。然而優(yōu)秀的應(yīng)用軟件的設(shè)計(jì)是需要時(shí)間的,這需要制造企業(yè)家的理解,一般來說短期是不可能完成一臺復(fù)雜機(jī)械設(shè)備控制軟件的開發(fā)的。一種新產(chǎn)品由開發(fā)走向完美也是需要時(shí)間的。筆者在這里祝愿中國的民族制造業(yè),剛敞開二十一世紀(jì)的大門的時(shí)候,就能欣賞到美好的遠(yuǎn)景。
(摘自)
(轉(zhuǎn)載)