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自动化联盟 - 自动化行业论坛

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    突破编程语言的限制 ——PLCnext Technology是面向未来的全新自动化控制平台

    UPDATE小菲妹 2018-04-28 16:01

    菲尼克斯电气开发的PLCnext Technology平台在编程语言、工具及开源功能集成方面实现全面的自由度。更重要的是,该平台保留了传统PLC编程的优势。

    越来越多的IT应用(如数据库通信、云计算和直连ERP系统等)正成为传统控制技术的一部分。然而,将开源市场的功能集成到大多数PLC平台中仍是个非常复杂的过程。首先,要将这些功能转移到合适的工程系统,编程人员必须做出大量的修改,然后在实时环境中执行。但是,大多数此类应用使用的都是面向分组的以太网通信,因此对于协同要求高的制造自动化过程,很难预测其性能表现。

    为此,菲尼克斯电气认真思考面向未来的控制平台应该是什么样的,并明确了以下三个要求:

    1. 可访问开源平台

    2. 快速实现应用自动化

    3. 可自由选择编程工具

    此外,每位用户应能够使用传统PLC。全新开发的PLCnext Technology是唯一可满足以上要求的技术平台。

    实时和非实时

    控制器所使用的操作系统必须具备实时特性。在选择操作系统时,是否能自由使用源代码、库或全套应用程序也是决定性因素。基于这些条件,菲尼克斯电气为PLCnext Technology选择了带实时扩展功能的Linux系统。这样,可在实时和非实时条件下执行代码。通过Linux能可靠执行设备控制系统程序,还可在非实时条件下执行与数据库的通信。

    用户常用IEC 61131-3编程语言编写设备控制系统程序。用户希望在集成Matlab Simulink®C++语言等创建的控制器到应用程序时,无需翻译成IEC 61131-3编程语言。由于大多数系统不支持高级语言编写的程序访问操作系统功能,因而这种翻译过程无法避免。

    IEC 61131语言代码和高级语言代码混合运行

    在现代化应用程序中,IEC 61131程序和高级语言组件在实时和非实时条件下混合运行的情况越来越多。此外,编程人员还必须确保不同过程之间的数据能可靠传输。即使对于专家而言,这也是很苛刻的要求。由于很难精确了解系统中各种过程之间的时间关系,因此很容易导致优先级分配不正确;或者因为资源未被锁定,导致应用程序出错。

    PLCnext Technology在这方面具有优势,其不仅包含其他应用程序,还包含执行和同步管理器(ESM)以及全局数据空间(GDS)。ESM可让用户以XML文件的形式组态用IEC 61131C++Matlab Simulink编写的程序,从而定义程序步骤的执行周期和所述步骤的顺序。因此,普通PLC可在混合运行环境中同时使用高级语言或IEC 61131-3编写的程序。

    GDS不仅仅是共享存储器。此服务还提供发布和订阅、智能缓冲机制和通过人能读懂的XML文件进行轻松组态等功能。

    标准调试机制

    PLCnext Technology还配有通过XML文件进行组态的智能数据记录器,可直接存储到SQL数据库中。在触发智能数据记录器后,它会记录同步周期内的过程数据,例如记录超过限值的所有关键数据。此外,PLCnext Technology还包含OPC-UA服务器和客户端,以及Profinet控制器和设备功能。PLCnext Technology也支持编程人员常用的所有调试机制。因此,Eclipse编程人员可使用跟踪功能显示系统使用率。他还能发现因任务优先级和中断而导致的各种问题。

    面向开源

    用户可通过PLCnext Technology使用开源平台。这样他就可以访问现有的其中一个最大的软件池。例如,为了实现可视化,用户可安装OpenVPN客户端或服务器,然后在设备上创建数据库或创设任何运行的环境。因此,与严格集成到IEC 61131运行时环境中的解决方案相比,PLCnext Technology可提供明显的附加值,并为用户提供实现其应用程序所需的自由度。但与此同时,用户仅能在IEC 61131环境中执行操作;对于所有PLCnext Technology设备而言,此环境指的是PC Worx Engineer

    通过图形连接过程数据

    如果用户将PC Worx Engineer作为创建应用程序的工具,则可在PC Worx Engineer中通过图形方式进行系统组态,而无需使用上述XML文件。可通过图形方式连接任务、程序和过程数据。这也适用于将图形表示作为实例的高级语言程序。例如,设备应用程序的编程人员可将用高级语言编写的闭环控制回路作为程序实例添加到PC Worx Engineer中,其将在PC Worx Engineer中显示为区块。随后通过图形方式连接过程数据。

    PLCnext Technology还具有可靠的安全理念。这种安全理念始于以可信赖平台模块(TPM)形式应用于设备的信任锚。用户和群组管理系统支持对可达过程日期的访问权限进行定制修改。数据以加密和认证的方式传输到工程系统。此外,还可通过设备管理系统或手动方式安装定期进行安全更新。

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