Muaj tseeb ntau ntawm koj paub lossis tau pom txawm tias cov khoom siv hluav taws xob loj npaum li cas yog tswj hwm, piv txwv li, lub tshuab hluav taws xob nuclear lossis lub Hoobkas nrog ntau txoj kab kev siv tshuab: qhov tseem ceeb feem ntau tshwm sim nyob rau hauv ib chav loj, nrog ib pawg ntawm cov ntxaij vab tshaus, qhov muag teeb. thiab tej thaj chaw deb tswj. Qhov kev tswj xyuas no feem ntau hu ua chav tswj lub ntsiab - lub ntsiab tswj vaj huam sib luag rau kev tswj cov chaw tsim khoom.
Muaj tseeb koj tau xav paub tias txhua yam ua haujlwm li cas ntawm kev kho vajtse thiab software, cov tshuab no txawv li cas ntawm tus kheej lub computer. Hauv tsab xov xwm no, peb yuav saib seb cov ntaub ntawv ntau npaum li cas tau txais mus rau chav tswj lub ntsiab, yuav ua li cas cov lus txib tau muab rau cov cuab yeej siv, thiab feem ntau xav tau dab tsi los tswj lub chaw nres tsheb compressor, chav tsev tsim khoom propane, lub tsheb sib dhos kab, lossis txawm tias ib qho khoom siv. dej phwj tuaj unit.
Cov txheej hauv qab lossis lub tsheb npav yog qhov uas nws pib tag nrho
Cov kab lus no, tsis meej pem rau cov tsis paub, yog siv thaum tsim nyog los piav qhia txog kev sib txuas lus ntawm microcontrollers nrog cov cuab yeej subordinate, piv txwv li, I / O modules lossis ntsuas cov cuab yeej. Feem ntau cov kev sib txuas lus no yog hu ua "tsheb npav teb", vim nws yog lub luag haujlwm rau kev xa cov ntaub ntawv mus rau tus maub los uas los ntawm "thaj chaw".
"Field" yog ib lo lus sib sib zog nqus uas hais txog qhov tseeb tias qee yam khoom siv (piv txwv li, sensors lossis actuators) uas tus tswj kev sib cuam tshuam yog qhov chaw nyob deb, deb, ntawm txoj kev, hauv thaj teb, hauv qab npog hmo ntuj. Thiab nws tsis muaj teeb meem tias lub sensor tuaj yeem nyob ib nrab ntawm ib lub 'meter' los ntawm tus maub los thiab ntsuas, hais tias, qhov kub thiab txias hauv automation txee, nws tseem suav tias yog "hauv thaj chaw". Feem ntau, cov teeb liab los ntawm cov sensors uas tuaj rau I / O modules tseem kov yeej qhov kev ncua deb ntawm kaum mus rau ntau pua meters (thiab qee zaum ntau dua), khaws cov ntaub ntawv los ntawm cov chaw taws teeb lossis cov khoom siv. Qhov tseeb, yog li ntawd, kev sib pauv tsheb npav, dhau los ntawm tus maub los tau txais txiaj ntsig los ntawm tib lub sensors, feem ntau hu ua tsheb npav lossis, tsawg dua, tsheb npav qis lossis tsheb npav muaj.
General tswv yim ntawm automation ntawm ib tug industrial chaw
Yog li, lub teeb liab hluav taws xob los ntawm lub sensor mus rau ib qho kev ncua deb ntawm cov kab cable (feem ntau raws li cov pa tooj liab cable nrog qee cov cores), uas muaj ntau lub sensors txuas nrog. Tom qab ntawd lub teeb liab nkag mus rau hauv kev ua haujlwm module (input-output module), qhov twg nws tau hloov dua siab tshiab rau hauv cov lus digital nkag siab rau tus maub los. Tsis tas li ntawd, lub teeb liab no ncaj qha mus rau tus maub los ntawm lub tsheb npav, qhov twg thaum kawg ua tiav. Raws li cov cim qhia, lub logic ntawm microcontroller nws tus kheej yog tsim.
Sab saum toj theem: los ntawm ib lub garland mus rau tag nrho cov chaw ua haujlwm
Cov theem sab saum toj yog txhua yam uas tuaj yeem kov tau los ntawm tus neeg ua haujlwm hauv ntiaj teb uas tswj cov txheej txheem. Hauv qhov yooj yim tshaj plaws, cov theem sab saum toj yog ib txheej ntawm lub teeb thiab cov nyees khawm. Lub teeb teeb pom kev zoo rau tus neeg teb xov tooj txog qee qhov xwm txheej tsis tu ncua hauv lub kaw lus, cov nyees khawm ua haujlwm muab cov lus txib rau tus tswj hwm. Cov kab ke no feem ntau hu ua "garland" lossis "Christmas ntoo" vim tias nws zoo li zoo sib xws (raws li koj tuaj yeem pom ntawm daim duab thaum pib ntawm tsab xov xwm).
Yog hais tias tus neeg teb xov tooj muaj hmoo dua, ces raws li cov theem saum toj kawg nkaus nws yuav tau txais lub vaj huam sib luag tus neeg teb xov tooj - ib hom ntawm lub tiaj tiaj lub computer uas qee qhov tau txais cov ntaub ntawv los ntawm tus maub los thiab tso rau ntawm qhov screen. Xws li lub vaj huam sib luag feem ntau yog ntsia rau ntawm lub txee automation nws tus kheej, yog li koj feem ntau yuav tsum cuam tshuam nrog nws thaum sawv ntsug, uas ua rau tsis yooj yim, ntxiv rau qhov zoo thiab qhov loj ntawm daim duab ntawm cov duab me me tawm ntau yam xav tau.
Thiab, thaum kawg, ib qho kev nyiam ntawm kev ua siab zoo uas tsis tau pom dua - lub chaw ua haujlwm (lossis txawm tias ob peb lub duplicates), uas yog lub computer zoo tib yam.
Cov cuab yeej saum toj kawg nkaus yuav tsum cuam tshuam qee txoj hauv kev nrog microcontroller (tsis yog vim li cas nws thiaj xav tau?). Rau kev sib cuam tshuam zoo li no, cov txheej txheem sab saud thiab ib qho kev sib kis nruab nrab, piv txwv li, Ethernet lossis UART, tau siv. Nyob rau hauv cov ntaub ntawv ntawm tsob ntoo Christmas, ntawm chav kawm, xws li refinement tsis xav tau, lub qhov muag teev yog lit siv lub cev zoo tib yam kab, tsis muaj sophisticated interfaces thiab raws tu qauv muaj.
Feem ntau, cov theem sab saum toj no tsis tshua muaj txiaj ntsig zoo dua li lub tsheb npav, vim tias theem saum toj no yuav tsis muaj nyob rau txhua qhov (tus neeg teb xov tooj tsis muaj dab tsi los saib ntawm koob, tus tswj xyuas yuav txiav txim seb yuav ua li cas thiab yuav ua li cas).
"Ancient" cov ntaub ntawv hloov chaw: Modbus thiab HART
Tsawg tus neeg paub, tab sis hnub xya ntawm kev tsim ntiaj teb, Vajtswv tsis tau so, tab sis tsim Modbus. Nrog rau HART raws tu qauv, Modbus yog kab tias cov txheej txheem kev sib txuas lus qub tshaj plaws, nws tshwm sim thaum ntxov li xyoo 1979.
Lub serial interface tau pib siv los ua qhov nruab nrab kis, tom qab ntawd Modbus tau siv dhau TCP / IP. Qhov no yog synchronous master-slave (master-slave) raws tu qauv uas siv txoj cai thov- teb. Cov txheej txheem yog hnyav heev thiab qeeb, tus nqi pauv yog nyob ntawm tus yam ntxwv ntawm lub receiver thiab transmitter, tab sis feem ntau cov qhab nia yog yuav luag pua pua milliseconds, tshwj xeeb tshaj yog thaum siv los ntawm serial interface.
Ntxiv mus, Modbus cov ntaub ntawv hloov chaw sau npe yog 16-ntsis, uas tam sim ntawd txwv tsis pub hloov pauv ntawm hom tiag tiag thiab ob hom. Lawv kis tau los ntawm qhov chaw lossis nrog qhov tsis raug. Txawm hais tias Modbus tseem siv dav hauv cov xwm txheej uas tsis xav tau kev pauv pauv siab thiab tsis muaj cov ntaub ntawv xa mus tsis tseem ceeb. Ntau tus neeg tsim khoom ntawm ntau yam khoom siv nyiam txuas ntxiv Modbus raws tu qauv hauv lawv tus kheej tshwj xeeb thiab tseem ceeb heev, ntxiv cov yam ntxwv tsis zoo. Yog li ntawd, cov txheej txheem no muaj ntau yam kev hloov pauv thiab sib txawv ntawm cov qauv, tab sis tseem ua tiav nyob hauv lub ntiaj teb niaj hnub no.
HART raws tu qauv kuj tau nyob ib puag ncig txij li xyoo 4s, nws yog cov txheej txheem kev sib txuas lus ntawm ob lub xov hlau tam sim no uas txuas ncaj qha rau 20-XNUMX mA transmitters thiab lwm yam khoom siv HART.
Txhawm rau hloov HART kab, cov khoom siv tshwj xeeb yog siv, hu ua HART modems. Tseem muaj cov converters uas ntawm cov zis muab rau tus neeg siv nrog, hais, Modbus raws tu qauv.
HART yog ib qho tseem ceeb, tej zaum, nyob rau hauv tas li ntawd mus rau lub analog teeb liab ntawm 4-20 mA sensors, cov teeb liab ntawm tus txheej txheem nws tus kheej kuj kis tau nyob rau hauv lub Circuit Court, qhov no tso cai rau koj mus cuag cov digital thiab analog qhov chaw nyob rau hauv ib tug cable. kab. Niaj hnub nimno HART modems tuaj yeem txuas nrog tus maub los qhov chaw nres nkoj USB, txuas ntawm Bluetooth, lossis hauv txoj kev qub ntawm qhov chaw nres nkoj serial. Ib xyoo caum dhau los, los ntawm kev sib piv nrog Wi-nkaus, tus qauv WirelessHART wireless tau tshwm sim, ua haujlwm hauv ISM band.
Qhov thib ob tiam ntawm cov kev cai los yog tsis heev muaj tsheb npav ISA, PCI (e) thiab VME
Cov kev cai Modbus thiab HART tau raug hloov los ntawm cov tsheb npav tsis yog kev lag luam xws li ISA (MicroPC, PC / 104) lossis PCI / PCIe (CompactPCI, CompactPCI Serial, StacPC), nrog rau VME.
Lub caij nyoog ntawm lub tshuab xam zauv tau los, muaj ntawm lawv pov tseg cov ntaub ntawv xa mus thoob ntiaj teb, qhov chaw koj tuaj yeem txuas ntau lub rooj tsav xwm (modules) los ua cov teeb liab sib koom ua ke. Raws li txoj cai, nyob rau hauv cov ntaub ntawv no, lub processor module (khoos phis tawj) tau muab tso rau hauv lub npe hu ua thav duab, uas muab kev sib cuam tshuam tsheb npav nrog lwm yam khoom siv. Lub thav duab, los yog, raws li qhov tseeb automators nyiam hu nws, "crate", yog ntxiv nrog rau qhov tsim nyog I / O boards: analog, discrete, interface, thiab lwm yam, los yog tag nrho cov no yog glued ua ke nyob rau hauv daim ntawv ntawm ib tug qhaub cij yam tsis muaj. ib lub thav duab - ib lub rooj tsavxwm saum toj kawg nkaus. Tom qab ntawd, qhov no ntau yam ntawm lub tsheb npav (ISA, PCI, thiab lwm yam) sib txuas lus nrog processor module, uas yog li tau txais cov ntaub ntawv los ntawm cov sensors thiab siv qee yam logic.
Controller thiab I/O modules hauv PXI thav duab ntawm lub npav PCI. Qhov chaw:
Txhua yam yuav zoo nrog cov ISA, PCI (e) thiab VME tsheb npav, tshwj xeeb tshaj yog rau lub sijhawm ntawd: kev sib pauv tus nqi tsis chim siab, thiab cov khoom siv hauv lub cev tau nyob hauv ib lub thav duab, compact thiab yooj yim, yuav tsis muaj kev sib pauv kub. I/O daim npav, tab sis tseem tsis xav tau tiag tiag.
Tab sis muaj ib tug yoov nyob rau hauv cov tshuaj pleev, thiab tsis yog ib tug. Nws yog ib qho nyuaj heev los tsim kom tau ib qho kev faib tawm hauv qhov kev teeb tsa, kev sib pauv tsheb npav hauv zos, koj yuav tsum tuaj nrog ib yam dab tsi los pauv cov ntaub ntawv nrog lwm tus qhev lossis cov phooj ywg, tib Modbus dhau TCP / IP lossis qee qhov kev cai, hauv general, tsis muaj amenities txaus. Zoo, qhov thib ob tsis zoo siab heev: I / O boards feem ntau tos rau qee lub teeb liab sib koom ua ke rau kev tawm tswv yim, thiab lawv tsis muaj kev sib cais galvanic nrog cov khoom siv hauv teb, yog li koj yuav tsum tau laj kab ib lub vaj ntawm ntau yam kev hloov pauv hloov pauv thiab nruab nrab circuitry, uas. heev complicates lub hauv paus.
Intermediate signal conversion modules nrog galvanic cais. Qhov chaw:
"Yuav ua li cas txog kev sib txuas lus fieldbus raws tu qauv?" - koj nug. Tab sis tsis muaj dab tsi. Nws tsis muaj nyob hauv qhov kev siv no. Los ntawm cov kab cable, cov teeb liab mus los ntawm cov sensors mus rau lub teeb liab converters, cov converters tso zis voltage mus rau ib tug discrete los yog analog I / O board, thiab cov ntaub ntawv los ntawm lub rooj tsavxwm twb nyeem los ntawm lub I / O ports, los ntawm lub OS. . Thiab tsis muaj cov txheej txheem tshwj xeeb.
Niaj hnub nimno Industrial Buses thiab Cov Txheej Txheem Ua Haujlwm Li Cas
Tam sim no dab tsi? Txog rau hnub tim, lub tswv yim classical ntawm lub tsev automated systems tau hloov me ntsis. Ntau yam tseem ceeb tau ua lub luag haujlwm, los ntawm qhov tseeb tias nws yuav tsum yooj yim rau automate, thiab xaus nrog qhov sib txawv ntawm kev faib khoom siv hluav taws xob nrog cov chaw taws teeb ntawm ib leeg.
Tej zaum, peb tuaj yeem hais tias niaj hnub no muaj ob lub ntsiab lus tseem ceeb rau kev tsim cov tshuab automation: hauv zos thiab faib tshuab automated.
Nyob rau hauv cov ntaub ntawv ntawm localized systems, qhov twg cov ntaub ntawv sau thiab tswj yog centralized nyob rau hauv ib qho chaw tshwj xeeb, lub tswv yim ntawm ib co txheej I / O modules interconnected los ntawm ib tug ntau ceev tsheb npav, nrog rau ib tug maub los nrog nws tus kheej pauv raws tu qauv, yog nyob rau hauv kev thov. Hauv qhov no, raws li txoj cai, I / O modules suav nrog ob lub teeb liab converter thiab kev sib cais ntawm galvanic (txawm hais tias, ntawm chav kawm, tsis tas li). Ntawd yog, nws yog qhov txaus rau cov neeg siv kawg kom nkag siab tias hom sensors thiab cov txheej txheem yuav muaj nyob rau hauv lub tshuab ua haujlwm li cas, suav cov naj npawb ntawm I / O modules yuav tsum tau rau ntau hom teeb liab thiab txuas rau hauv ib kab nrog cov maub los. . Nyob rau hauv cov ntaub ntawv no, raws li txoj cai, txhua tus neeg tsim khoom siv nws txoj kev sib pauv nyiam ntawm I / O modules thiab tus tswj hwm, thiab tuaj yeem muaj ntau txoj kev xaiv.
Nyob rau hauv cov ntaub ntawv ntawm kev faib tshuab, txhua yam uas tau hais txog lub hauv paus system yog qhov tseeb, tshwj tsis yog rau qhov no, nws yog ib qho tseem ceeb uas ib tug neeg lub Cheebtsam, piv txwv li, ib txheej ntawm I / O modules ntxiv rau cov ntaub ntawv sau thiab kis tau tus mob - tsis heev. ntse microcontroller uas sawv ntawm qhov chaw hauv lub rooj muag khoom hauv thaj teb, ntawm ib sab ntawm lub crane uas kaw cov roj, tuaj yeem cuam tshuam nrog tib lub nodes thiab nrog tus tswj lub ntsiab ntawm qhov kev ncua deb nrog kev sib pauv zoo.
Yuav ua li cas developers xaiv ib tug raws tu qauv rau lawv qhov project? Tag nrho cov kev sib pauv hloov tshiab niaj hnub muab kev ceev nrawm, yog li feem ntau qhov kev xaiv ntawm cov chaw tsim khoom tshwj xeeb tsis yog txiav txim siab los ntawm tus nqi pauv ntawm tib lub tsheb npav no. Kev ua raws li txoj cai nws tus kheej tsis yog qhov tseem ceeb, vim hais tias, los ntawm qhov pom ntawm qhov system tsim tawm, nws tseem yuav yog lub thawv dub, uas muab qee cov qauv kev sib pauv sab hauv thiab tsis yog tsim los rau kev cuam tshuam sab nraud. Feem ntau, kev saib xyuas yog them rau cov yam ntxwv ntawm kev ua tau zoo: kev ua haujlwm ntawm lub tshuab xam zauv, qhov yooj yim ntawm kev siv cov chaw tsim khoom lub tswv yim rau kev ua haujlwm, muaj cov yam xav tau ntawm cov tswv yim-tso tawm modules, muaj peev xwm kub-swapping modules tsis tawg lub tsheb npav. , lwm.
Cov neeg muag khoom nrov tshaj plaws muab lawv tus kheej kev siv cov txheej txheem kev lag luam: piv txwv li, lub tuam txhab paub zoo Siemens tab tom tsim nws cov txheej txheem ntawm Profinet thiab Profibus, B&R tab tom tsim Powerlink raws tu qauv, Rockwell Automation tab tom tsim EtherNet / IP raws tu qauv. Cov kev daws teeb meem hauv tsev hauv cov npe ntawm cov piv txwv no: version ntawm FBUS raws tu qauv los ntawm Lavxias lub tuam txhab Fastwel.
Kuj tseem muaj ntau txoj kev daws teeb meem thoob ntiaj teb uas tsis khi rau ib lub chaw tsim khoom tshwj xeeb, xws li EtherCAT thiab CAN. Peb yuav tshawb xyuas cov txheej txheem no kom ntxaws tom qab hauv tsab xov xwm no thiab pom qhov twg zoo tshaj plaws rau cov ntawv thov tshwj xeeb: tsheb, aerospace, electronics, positioning systems, and robotics. Nyob twj ywm!
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