FOXBORO FBM206 P0916CQ 高速控制
推動(dòng)選擇現(xiàn)代控制器的另一個(gè)特點(diǎn)是能夠控制運(yùn)動(dòng)和其他高速應(yīng)用。執(zhí)行這些功能需要高速 I/O，以及強(qiáng)大的處理器和確定高速任務(wù)級(jí)的能力。 雖然一些控制器提供多個(gè)運(yùn)動(dòng)軸之間的協(xié)調(diào)，但 Paulk 表示，即使是兩個(gè)軸之間的協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)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(lái)命令伺服驅(qū)動(dòng)器運(yùn)行兩個(gè)或多個(gè)伺服電機(jī)。這些脈沖和方向命令可以控制各種應(yīng)用，例如定長(zhǎng)切割、縫合和協(xié)調(diào)的 xy 軸移動(dòng)。 可編程滾筒開(kāi)關(guān) (PDS) 和可編程限位開(kāi)關(guān)提供額外的高速控制功能。PDS 能夠以高達(dá) 1 MHz 的速率監(jiān)控多個(gè)設(shè)備，例如編碼器。這些輸入信號(hào)用于以每秒數(shù)萬(wàn)次的速率協(xié)調(diào)和控制輸出。這種類(lèi)型的硬件配置提供了立于控制器掃描時(shí)間的運(yùn)動(dòng)控制，控制器掃描時(shí)間可能因處理器負(fù)載而異。

P0904AK系列工業(yè)控制器包括 HX Hybrid，這是一種可以處理控制和數(shù)據(jù)處理的混合模型。該模型因其在不影響實(shí)時(shí)控制性能的情況下與信息系統(tǒng)互連的能力而受到高度評(píng)價(jià)。 HX Hybrid 的 PLC 功能支持國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)（包括 IEC61131-3 和 PLCopen *2 ）中的編程方法，因此可以在保持實(shí)時(shí)性能的同時(shí)實(shí)現(xiàn)多種形式的控制。由于執(zhí)行速度比以前的型號(hào)快 10 倍以上，因此可以使用其他更合適的語(yǔ)言對(duì)難以使用梯形邏輯進(jìn)行編碼的高速處理進(jìn)行編程。這使得將任務(wù)委派給 HX Hybrid 成為可能，而這些任務(wù)過(guò)去是在 PC 或其他計(jì)算機(jī)上執(zhí)行的（見(jiàn)圖 2）。 容器技術(shù)用于保持控制和數(shù)據(jù)處理分離，實(shí)時(shí)執(zhí)行控制，不受數(shù)據(jù)處理的影響?？梢允褂眠m合與信息系統(tǒng)互聯(lián)的編程語(yǔ)言（如C/C++），可以在不干擾實(shí)時(shí)控制的情況下實(shí)現(xiàn)控制功能和信息功能之間的數(shù)據(jù)共享。這消除了對(duì)過(guò)去系統(tǒng)中所需的 PC 或其他計(jì)算機(jī)的需要。 通過(guò)使用 Windows 的實(shí)時(shí)擴(kuò)展來(lái)運(yùn)行軟件 PLC，HF-W/IoT 系列可以在 Windows 上同時(shí)執(zhí)行設(shè)施設(shè)備的實(shí)時(shí)控制和數(shù)據(jù)處理功能，例如人機(jī)界面 (HMI) 或數(shù)據(jù)記錄?？刂频膶?shí)時(shí)性也通過(guò)使用多核中央處理器（CPU）來(lái)保持，Windows和軟件PC被分配到不同的CPU內(nèi)核，以防止數(shù)據(jù)處理影響控制。共享內(nèi)存用于在控制和數(shù)據(jù)處理功能之間交換數(shù)據(jù)，并用作緩沖區(qū)以防止在傳輸定期更新的控制數(shù)據(jù)時(shí)丟失任何數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)同步也由一種以塊為單位處理數(shù)據(jù)的機(jī)制來(lái)維護(hù)。數(shù)據(jù)定義存儲(chǔ)在文件中以便于更新。

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(shì)：來(lái)自工業(yè)控制市場(chǎng)之外的技術(shù)創(chuàng)新正在進(jìn)入控制器。繼續(xù)總線 I/O 的歷史，我們可以看到這種趨勢(shì)如何導(dǎo)致新控制器選項(xiàng)的開(kāi)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(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)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(jìn)，這些早期的混合控制器能夠提供模擬信號(hào)處理選項(xiàng)，這在當(dāng)時(shí)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(yǔ)言——并不是為處理模擬數(shù)據(jù)格式而設(shè)計(jì)的，這導(dǎo)致了混合控制器的新編程語(yǔ)言。 然后低成本的 IBM-PC 替代品開(kāi)始涌入市場(chǎng)。由于當(dāng)時(shí) PC 仍然是混合動(dòng)力系統(tǒng)的主要控制選項(xiàng)，這引起了人們對(duì)可靠性的擔(dān)憂(yōu)。供應(yīng)商開(kāi)發(fā)工業(yè)強(qiáng)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(gè)系統(tǒng)，后來(lái)被稱(chēng)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(gè)功能集，填補(bǔ)了低成本、基于 PLC 的離散控制和高成本、基于 DCS 的過(guò)程自動(dòng)化之間的空白。 值得注意的是，高科技業(yè)務(wù)和消費(fèi) PC 市場(chǎng)的創(chuàng)新如何為工業(yè)控制的發(fā)展帶來(lái)機(jī)遇。隨著運(yùn)營(yíng)技術(shù) (OT) 領(lǐng)域越來(lái)越多地與信息技術(shù)領(lǐng)域融合，這種趨勢(shì)正在加速。例如，它出現(xiàn)在近年來(lái)進(jìn)入市場(chǎng)的移動(dòng)解決方案浪潮中。它還體現(xiàn)在對(duì)大數(shù)據(jù)、云分析和機(jī)器學(xué)習(xí) (ML) 支持的推動(dòng)中，這些技術(shù)起源于工業(yè)自動(dòng)化之外。