智慧融入嵌入式系统技术革新
在自动控制技术的进步之路上,自60年代后期美国Bedford Associate提出以Modular Digital Controller MODICON取代传统继电器控制盘,并成功研发出世界首款PLC-Programmable Logic Controller-MODICON084以来,PLC(可编程逻辑控制器)厂家一直占据领先地位,不仅是标准制定者,更是市场发展的引领者。然而,由于近年来用户对开放性架构的强烈需求,以及信息技术IT领域迅猛发展,PLC厂家必须正视这一变革,同时也为工业计算机厂商提供了重新参与竞争的机会。未来的趋势显示,无论是PLC还是PC-Based系统,都将致力于结合计算、通信和软件编程技术,实现开放式硬件平台、操作系统以及统一编程工具。此外,为实现“万物联网”,采用开放网络接口连接现场总线,也成为了必需。这其中最关键的技术包括:嵌入式PC系统、支持各种现场总线I/O模块以及符合IEC 61131-3标准的编程软件。
作为中国自动化产品生产厂家的成员,我们经过近两年的努力,不仅将嵌入式技术应用于WinCon产品,还将多年积累的各类总线I/O开发经验融合其中。而为了提供符合IEC 61131-3标准的编程软件,我们通过集成ISaGRAF与Micro TRACE MODE 5到操作系统映像中,以增强用户体验。在人机界面HMI方面,我们提供了Indusoft Web Studio与AdAsTRa Embedded HMI,并计划未来加入更多相应工具。
WinCon-8000控制系统架构
如图1所示,WinCon-8000控制系统主要由以下几个部分组成:
主控层
WinCon-8000采用32位RISC CPU,内置32MB闪存用于存放操作系统映像、64MB内存及128MBCompact Flash用于应用程序存储。在外设支持方面,它提供键盘/鼠标接口、以太网接口、USB接口和VGA视频输出端口。操作系统采用微软公司基于硬实时要求优化过的Windows CE.net 4.2,这不仅配置了窗口操作界面,而且还包含嵌入式浏览器Web服务器和FTP服务器,从而解决了Web-Based Control的问题。
网络通信层
WinCon-8000使用以太网Ethernet总线进行数据传输,可通过TCP/IP协议连接至Intranet/Internet,并且能够与SCADA软件交互。下层网络除了RS232/485外,还可以根据用户需求选择CANControl Area Network或我们自有的FRNet总线,以Modbus/RTU/CANOpen/DeviceNet等协议连接远程模块或I/O点。
I/O层
WinCon-8000采用与原有I-O相同设计,为用户提供模拟量输出输入数字量输出输入继电器输出热电阻RTD热电偶Thermal Couple输入应变量Strain Gauge输入计数器定时器及RS232多串行端口等功能。此外,可以通过87Kx RS485扩展单元进一步扩展87K模块数量。
操作界面层
我们为用户提供不同的选择,将嵌入式HMI软件整合至上述设备中,使得普通显示器可以直接连接,而无需额外通过RS232安装传统HMI,大大节省成本。此外,可以通过OPC标准与上位机组态软件进行数据交换。
信息管理层
如何将工厂生产流程与企业资源管理ERP紧密结合一直是一个重要议题。因此,WinCon-8000内置微软公司SQL Server CE 2.0,加强本地数据库处理能力。而为了同时解决远距监控问题,我们策略联盟艾扬科技取得iPush Server Embedded Edition授权,将实时信息交换能力融入至我们的产品中,使其具备新时代工业必备网络实时基础设施。
透过iPush Embedded功能,即使在局域网LAN互联网VPN/Wireless LAN/GPRS/ADSL环境下,只要使用TCP/IP通讯协议,其它设备即可源源不断地获取监测数据报警状态并发送给中央监控中心,从而达到分散采集中央实时监控目的。这对于一些远距监控应用,如无人飞行车房来说,是极大的突破也是工业控制行业不可避免的一步棋。而且,与艾扬科技ICE iPush Communication Server协同工作,可轻松搭建出满足远距多点实时需求的大型监控方案,最终打造完美工业信息供应链体系。