แนวคิด องค์ประกอบ และคุณลักษณะของระบบควบคุมฟิลด์บัส
อันดับแรก-แนวคิดของระบบควบคุมฟิลด์บัส (เอฟซีเอส)
การควบคุมฟิลด์บัสเป็นเครือข่ายท้องถิ่นคอมพิวเตอร์สำหรับการควบคุมอัตโนมัติของอุปกรณ์อุตสาหกรรม โดยอาศัยชิปประมวลผลขนาดเล็กที่มีความสามารถในการตรวจจับ การควบคุม และการสื่อสาร และเครื่องมือดิจิทัล (อุปกรณ์) บรรลุการควบคุมแบบกระจายอำนาจที่สมบูรณ์ในภาคสนาม และใช้อุปกรณ์การวัดและการควบคุมที่กระจัดกระจายในสนามเหล่านี้เป็นโหนดเครือข่าย และเชื่อมต่อจุดเหล่านี้ใน รูปแบบของรถบัส เพื่อสร้างระบบควบคุมฟิลด์บัส มันเป็นของระบบเครือข่ายที่ต่ำที่สุดและเป็นระบบควบคุมแบบกระจายเต็มรูปแบบแบบเครือข่าย โดยจะกระจายฟังก์ชันทั้งหมดของเครื่องควบคุมภาคสนามของระบบ ดีซีเอส แบบกระจายดั้งเดิมไปที่แต่ละโหนดเครือข่าย ด้วยเหตุนี้ ระบบเฉพาะที่ปิดแต่เดิมจึงสามารถเปลี่ยนเป็นระบบมาตรฐานแบบเปิดได้ การเชื่อมโยงระหว่างผลิตภัณฑ์ของผู้ผลิตหลายรายเป็นการอัปเดตระบบ ดีซีเอส ซึ่งช่วยให้โครงสร้างระบบง่ายขึ้นอย่างมาก ลดต้นทุน ตอบสนองความต้องการในทางปฏิบัติได้ดีขึ้น และปรับปรุงความน่าเชื่อถือของการทำงานของระบบ ระบบควบคุม ฟิลด์บัส ของโปรโตคอลการสื่อสารที่แตกต่างกัน โดยทั่วไปจะเชื่อมต่อกับส่วนเครือข่าย ฟิลด์บัส ผ่านทางบอร์ดอินเทอร์เฟซ พีซี ของช่องบัสในพีซีอุตสาหกรรม
ที่สอง-องค์ประกอบของระบบควบคุมฟิลด์บัส
การควบคุมฟิลด์บัสระบบประกอบด้วยสามส่วน ได้แก่ ระบบการวัด ระบบควบคุม และระบบการจัดการ ฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ของส่วนการสื่อสารเป็นส่วนที่โดดเด่นที่สุด
1. ระบบควบคุมฟิลด์บัส:
ซอฟต์แวร์เป็นส่วนสำคัญของระบบ ซอฟต์แวร์ของระบบควบคุมประกอบด้วยซอฟต์แวร์กำหนดค่า ซอฟต์แวร์บำรุงรักษา ซอฟต์แวร์จำลอง ซอฟต์แวร์อุปกรณ์ และซอฟต์แวร์ตรวจสอบ อันดับแรก เลือกที่จะพัฒนาซอฟต์แวร์กำหนดค่า ควบคุม และใช้งานซอฟต์แวร์อินเทอร์เฟซระหว่างเครื่องจักรกับเครื่องจักร เอ็มเอ็มไอ ผ่านซอฟต์แวร์กำหนดค่า การเชื่อมต่อระหว่างบล็อกฟังก์ชันจะเสร็จสมบูรณ์ เลือกพารามิเตอร์บล็อกฟังก์ชัน และดำเนินการกำหนดค่าเครือข่าย ในกระบวนการการทำงานของเครือข่าย ระบบจะรวบรวมข้อมูล ประมวลผลข้อมูล และคำนวณแบบเรียลไทม์ การควบคุมที่ปรับให้เหมาะสมและการแจ้งเตือนการควบคุมลอจิก การตรวจสอบ การแสดงผล รายงาน ฯลฯ
2, ระบบการวัดฟิลด์บัส:
โดดเด่นด้วยการวัดแบบหลายตัวแปรและประสิทธิภาพสูง ดังนั้นเครื่องมือวัดจึงมีฟังก์ชันเพิ่มเติม เช่น ความสามารถในการคำนวณ เนื่องจากการใช้สัญญาณดิจิตอล จึงมีความละเอียดสูง ความแม่นยำสูง ความสามารถในการป้องกันการรบกวนและป้องกันการบิดเบือนที่แข็งแกร่ง และยังมีสถานะของข้อมูลอุปกรณ์เครื่องมือ กระบวนการประมวลผลสามารถปรับได้
3 ระบบการจัดการอุปกรณ์:
สามารถให้ข้อมูลการวินิจฉัย ข้อมูลการจัดการ ข้อมูลสถานะการทำงานของอุปกรณ์ (รวมถึงมิเตอร์อัจฉริยะ) ของอุปกรณ์และกระบวนการ และข้อมูลการผลิตอุปกรณ์ที่จัดทำโดยผู้ผลิต ตัวอย่างเช่น บริษัท ฟิชเชอร์-โรสมูน เปิดตัวระบบการจัดการ เอเอ็มเอส ซึ่งได้รับการติดตั้งในคอมพิวเตอร์โฮสต์และทำหน้าที่การจัดการให้เสร็จสมบูรณ์ โดยสามารถสร้างฐานข้อมูลระบบการจัดการที่ครอบคลุมสำหรับอุปกรณ์ภาคสนาม และตระหนักถึงการวิเคราะห์ความน่าเชื่อถือและการคาดการณ์ได้ของอุปกรณ์บนพื้นฐานนี้ บำรุงรักษา. เปลี่ยนโหมดการจัดการแบบพาสซีฟเป็นโหมดการจัดการและการบำรุงรักษาที่คาดการณ์ได้ ซอฟต์แวร์ เอเอ็มเอส เป็นโครงสร้างรูปตัว T โดยมีเซิร์ฟเวอร์ในสถานที่เป็นแพลตฟอร์ม รองรับการทำให้เป็นโมดูลบนเซิร์ฟเวอร์ในสถานที่และให้อินเทอร์เฟซแบบกราฟิกแก่ผู้ใช้พร้อมแอพพลิเคชั่นซอฟต์แวร์ที่มีคุณสมบัติหลากหลาย
4. โหมดบริการคอมพิวเตอร์ระบบบัส:
ปัจจุบันโมเดลไคลเอนต์/เซิร์ฟเวอร์เป็นรูปแบบบริการคอมพิวเตอร์เครือข่ายที่ได้รับความนิยมมากขึ้น เซิร์ฟเวอร์แสดงถึงแหล่งข้อมูล (ผู้ให้บริการ) และแอปพลิเคชันไคลเอนต์แสดงถึงผู้บริโภคข้อมูล ได้รับข้อมูลจากแหล่งข้อมูลและดำเนินการประมวลผลเพิ่มเติม เครื่องห้องพักทำงานบนพีซีหรือเวิร์กสเตชัน เซิร์ฟเวอร์ทำงานบนมินิคอมพิวเตอร์หรือเมนเฟรม และใช้สติปัญญา ทรัพยากร และข้อมูลของทั้งสองฝ่ายเพื่อทำงานให้เสร็จสิ้น
5. ฐานข้อมูล:
สามารถจัดเก็บข้อมูลและแอปพลิเคชันที่เกี่ยวข้องจำนวนมากในลักษณะที่มีการจัดระเบียบและไดนามิก ตระหนักถึงการแบ่งปันเต็มรูปแบบและการเข้าถึงข้อมูลข้าม และมีความเป็นอิสระในระดับสูง ในระหว่างการทำงานของอุปกรณ์อุตสาหกรรม พารามิเตอร์จะเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่อง ปริมาณข้อมูลมีขนาดใหญ่ และข้อกำหนดการทำงานและการควบคุมแบบเรียลไทม์สูงมาก ดังนั้นจึงเกิดระบบฐานข้อมูลแบบกระจายและเรียลไทม์ที่สามารถเข้าถึงและดำเนินการร่วมกันได้ ผู้ที่เติบโตเต็มที่ในตลาด ได้แก่ โอราด, ซีบาส, อินฟอร์มิกซ์, SQL เซิร์ฟเวอร์ ในฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ อินโฟพลัส, พี, สวพ ในฐานข้อมูลแบบเรียลไทม์ ฯลฯ
6.ฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ของระบบเครือข่าย:
ฮาร์ดแวร์ระบบเครือข่ายประกอบด้วย: โฮสต์การจัดการระบบ เซิร์ฟเวอร์ เกตเวย์ ตัวแปลงโปรโตคอล ฮับ คอมพิวเตอร์ของผู้ใช้ ฯลฯ และเครื่องมืออัจฉริยะพื้นฐาน ซอฟต์แวร์ระบบเครือข่ายประกอบด้วยซอฟต์แวร์ปฏิบัติการเครือข่าย เช่น เน็ตวาร์ก, แลน ผู้ร้าย, เถาวัลย์ และซอฟต์แวร์ปฏิบัติการเซิร์ฟเวอร์ เช่น เลนิกซ์, ระบบปฏิบัติการ/2, หน้าต่าง นท ฐานข้อมูลซอฟต์แวร์แอปพลิเคชัน โปรโตคอลการสื่อสาร โปรโตคอลการจัดการเครือข่าย ฯลฯ
ตประการที่สาม-ตเขาลักษณะของการควบคุมฟิลด์บัสระบบ
1. การจัดการแบบรวมศูนย์ในฟังก์ชัน การควบคุมแบบกระจายอำนาจ การกระจายอำนาจในแนวนอนและแนวตั้งแบบลำดับชั้นในโครงสร้าง
2. ต้องมีความสามารถในการตอบสนองแบบเรียลไทม์ที่รวดเร็ว สำหรับเครือข่ายท้องถิ่นของอุปกรณ์อุตสาหกรรม ปริมาณการสื่อสารหลักคือข้อมูลกระบวนการและข้อมูลการจัดการการดำเนินงาน ปริมาณข้อมูลไม่มาก และอัตราการส่งข้อมูลไม่สูงต่ำกว่า 1MPS งานการส่งข้อมูลค่อนข้างง่าย แต่ในความเป็นจริง เมื่อเวลาตอบสนองสูงกว่า 0.01-0.5S ประสิทธิภาพแบบเรียลไทม์ที่เรียกว่าคือการรวบรวมพารามิเตอร์กระบวนการแบบเรียลไทม์ออนไลน์ในกระบวนการสื่อสารเครือข่าย การประมวลผลข้อมูลระบบแบบเรียลไทม์ และการตอบกลับอย่างรวดเร็วไปยังระบบเพื่อให้การควบคุมกระบวนการเสร็จสมบูรณ์ เพื่อให้ตรงตามข้อกำหนดด้านเวลา ของการควบคุมกระบวนการ นอกจากการควบคุมอุปกรณ์ภายนอกของระบบคอมพิวเตอร์การจัดการแล้ว ยังจำเป็นต้องควบคุมอุปกรณ์ของระบบควบคุมการจัดการด้วย และมีความสามารถในการจัดการเหตุการณ์สุ่มได้ ระบบปฏิบัติการจริงควรรับประกันการจัดการอย่างทันท่วงทีภายใต้สภาวะที่ผิดปกติ รับรองว่างานจะเสร็จสมบูรณ์ หรืองานที่สำคัญที่สุดให้สำเร็จ และต้องมีการตรวจจับและแก้ไขข้อผิดพลาดแบบสุ่มอย่างทันท่วงที อย่างน้อยเพื่อให้แน่ใจว่าผลกระทบของข้อผิดพลาดจะไม่ขยายออกไป และ ควรจะสามารถต้านทานการทำงานที่ไม่ถูกต้องและข้อมูลอินพุตที่ไม่ถูกต้อง ความสามารถ.
