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貝加萊一款性能卓越的分布式I/O系統(tǒng)

時間:2009-04-08 13:41:49來源:ronggang

導(dǎo)語:?貝加萊新一代X20 I/O系統(tǒng)已成為與DCS、PLC和PC Based并駕齊驅(qū)的工控寵兒
0 引言   目前眾多的工業(yè)自動化用戶已經(jīng)具有選擇分布式I/O系統(tǒng),遠(yuǎn)程I/O系統(tǒng)的豐富經(jīng)驗(yàn),包括事先設(shè)計(jì)好的模擬量和數(shù)字量I/O,溫度I/O模塊等,所選擇的I/O系統(tǒng)即使是在最惡劣的工業(yè)環(huán)境中也能可靠地運(yùn)行,其連通性選擇能夠滿足大多數(shù)工業(yè)過程控制級或生產(chǎn)企業(yè)級設(shè)備的需要,如滑片式設(shè)計(jì),總線擴(kuò)展等,具備了較靈活的可擴(kuò)展性能。   隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和微處理器硬件技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,分布式I/O系統(tǒng)的市場份額正得到逐步地?cái)U(kuò)大和增長;同樣,隨著新一代分布式I/O系統(tǒng)產(chǎn)品及其解決方案的開發(fā)和應(yīng)用以及自動化用戶出于各類總線通訊整合的需求,分布式I/O系統(tǒng)目前已經(jīng)成為與分散控制系統(tǒng)(DCS)、可編程控制器(PLC)和基于PC控制系統(tǒng)并駕齊驅(qū)的一類產(chǎn)品,也已在較多自動化行業(yè)得到工業(yè)用戶的認(rèn)可。 1 分布式X20 I/O系統(tǒng)的模塊化設(shè)計(jì)與無縫集成   許多新的分布式I/O系統(tǒng)采用了完全模塊化設(shè)計(jì)選型方案,因?yàn)槟K化設(shè)計(jì)能夠進(jìn)一步滿足工業(yè)用戶對過程控制系統(tǒng)高度柔性化的系統(tǒng)選型要求,有助于滿足工業(yè)用戶對于各種類型I/O模件的需求,因?yàn)榇蠖鄶?shù)控制系統(tǒng)都具有數(shù)字量和模擬量混合控制的要求。只有采取數(shù)字量和模擬量混合型模塊化設(shè)計(jì)方案,才能進(jìn)一步滿足這種過程控制系統(tǒng)非常柔性化的要求。同時在一些特殊行業(yè),客戶要求分布式I/O能夠具備帶電熱插拔的功能。   在工業(yè)領(lǐng)域中,盡管有眾多的滑片式I/O系統(tǒng)可供選擇,但貝加萊公司的X20系統(tǒng)為自動化技術(shù)再次設(shè)立了新的I/O標(biāo)準(zhǔn),無縫集成是X20 產(chǎn)品的主要優(yōu)勢。貝加萊公司憑借其在全球范圍的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),憑借與客戶之間的長期以來的合作經(jīng)驗(yàn)以及對簡單,經(jīng)濟(jì),安全性的追求,X20系統(tǒng)成為眾多合作伙伴和集成商的首選。
2 X20 I/O模塊的性能及特點(diǎn)   2.1 模塊的硬件性能及特點(diǎn)   ■ 3*1=1結(jié)構(gòu)。端子排、電氣模塊、總線模塊3個基本單元組成1個模塊   ● 電氣模塊的熱插拔,模塊狀態(tài)通過LED一目了然   ● 可脫離系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)接線   ● 節(jié)省用戶備件成本   ■ 極高的I/0安裝密度   ● 模塊寬12.5mm,高99mm,深75mm,大大節(jié)省了安裝空間   ● 單片模塊集成12個通道,最多12路DI或DO   ● 標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌式安裝,裝卸非常方便   ■ 內(nèi)部采用x2x底板通信技術(shù)   ● 高速I/O總線:1ms刷新1000點(diǎn)數(shù)字量+50模擬量   ● 本地或者遠(yuǎn)程配置靈活:站與站之間最遠(yuǎn)距離100m   2.2 模塊的分布式配置結(jié)構(gòu)   ■ 分布式I/O   ● 最多可擴(kuò)展253個分站,不限I/O點(diǎn)數(shù)   ● 站與站之間最遠(yuǎn)距離100m   ● 數(shù)據(jù)刷新周期可達(dá)100微秒,遠(yuǎn)程與本地?cái)?shù)據(jù)刷新時間相同   ● 擴(kuò)展站與站之間無需任何中繼器,本地24VDC供電
  2.3 豐富的模塊類型可應(yīng)用于多種行業(yè)并簡化編程   ■ 數(shù)字量/模擬量模塊   ● 種類豐富:DI/DO/AI/AO/AT   ● 信號類型:   * 源式、漏式  ?。?電壓型、電流型   * 絕對式、增量式;24V、5V   ■ 專家模塊:   ● 計(jì)數(shù)器模塊   ● 編碼器模塊  ?。?支持最大2.5MHz的編碼器輸入,光柵尺、絕對式編碼器、增量式編碼器等的輸入,提供高速的采樣。   ● 通訊模塊   ● PWM模塊   ● 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動模塊   * 對于包裝機(jī)械行業(yè)的定量稱重、印刷機(jī)的網(wǎng)紋輥、傳墨輥等的調(diào)整即可采用這些小型的步進(jìn)驅(qū)動模塊來實(shí)現(xiàn),使得系統(tǒng)更加靈活。   ● 伺服驅(qū)動模塊   ● 應(yīng)變檢測模塊   ● 超聲波信號接收模塊   ● 能量檢測模塊  ?。?可應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電的功率測量、功率因素、有功功率、無功功率、三相電流、電壓測量  ?。?應(yīng)用于電力行業(yè)的變壓器低壓側(cè)測量;   ● 網(wǎng)關(guān)模塊   ● 安全模塊   ■ 配置靈活:2路/4路/6路/12路 3 X20 I/O系統(tǒng)的高度靈活性與開放性   3.1 靈活性   相對于集中系統(tǒng)分布式系統(tǒng)提供了更大的靈活性,而X20分布式I/O正是基于這樣的設(shè)計(jì)理念,它提供了自動化現(xiàn)場應(yīng)用的充分靈活性,具體表現(xiàn)在以下幾點(diǎn):  ?。?) 任意的站點(diǎn)模塊分配:1個模塊也可以是一個站,253個也可以構(gòu)成一個站,根據(jù)現(xiàn)場的需要可以非常靈活的進(jìn)行組織。  ?。?) 直接插入:增加一個模塊并不需要如傳統(tǒng)PLC那樣更換底板,它只需要直接插入當(dāng)前I/O站的右側(cè)即可,熱插拔支持能力使得即使在不停機(jī)的狀況下也不會影響系統(tǒng)的應(yīng)用。   (3) IP20的產(chǎn)品、IP67、XV閥島控制器也可以任意的配置到系統(tǒng)中,甚至B&R提供了步進(jìn)電機(jī)控制器ACOPOSmicro和ACOPOSinverters變頻器也可以直接被像I/O站一樣的融入到整個系統(tǒng)中。的確,這項(xiàng)技術(shù)提供了極大的靈活性超乎想象。   3.2 開放性   今天的自動化系統(tǒng),開放性必不可少,對于主流總線的支持是必須的,例如Modubus IDA,Profibus,Devicenet,CANopen,Ethernet POWERLINK。   能夠和多種主流的第三方總線通訊,做連接: [align=center] [/align]      ■ 總線控制器:   ● Ethernet Powerlink   ● CAN   ● CANopen   ● ProfiBus DP / ProfiNet   ● DeviceNet   ● Mudbus TCP/IP   ● Ethernet IP   如何實(shí)現(xiàn)連接?   通過在B&R Automation Studio中生成的標(biāo)準(zhǔn)Gsd文件并導(dǎo)入到第三方的控制器,X20被融入到第三方控制中,這些控制器完全將這些X20理解為自己的I/O來進(jìn)行控制。 4 系統(tǒng)成本的降低   4.1制造平臺對降低成本的影響   對于工業(yè)設(shè)計(jì)工程而言,如何降低成本以應(yīng)對越來越苛刻的來自終端市場對于成本的要求變得至關(guān)重要,模塊化設(shè)計(jì)是解決這一問題的關(guān)鍵。就X20系統(tǒng)而言,端子、底板對于所有的模塊都是通用的,而且,即使變化的電氣部分也是模塊化的,電氣主板被設(shè)計(jì)為通用尺寸,以便能夠以統(tǒng)一的形式安裝在電氣的外殼內(nèi),這使得整個模塊的構(gòu)成變得簡單,統(tǒng)一的端子、統(tǒng)一的底板、統(tǒng)一的電氣模塊單元設(shè)計(jì),這一切提供了大批量生產(chǎn)所帶來的成本降低,而靈活性并不損失。通過與Mathsworks和Pro-e以及SAP的合作,貝加萊建立了從聯(lián)機(jī)設(shè)計(jì)、仿真、物料供應(yīng)、在線物流、QC以及測試等環(huán)節(jié)的聯(lián)機(jī)生產(chǎn)制造能力,這一切使得整個模塊的制造成本大大降低,而適應(yīng)變化需求的設(shè)計(jì)制造平臺完全沒有損失產(chǎn)品的靈活性。   4.2設(shè)計(jì)理念對降低成本的影響   三部分結(jié)構(gòu)結(jié)合高密度I/O端口設(shè)計(jì)是X20成本降低的關(guān)鍵。一方面,高密度的I/O使得它能夠采用較少的模塊數(shù)量而獲得每個端口均攤成本的降低,另一方面,端子和底板一般不可能有故障,因?yàn)?,他們是幾乎機(jī)械的設(shè)計(jì)而不受電磁干擾或者接地系統(tǒng)的影響而出現(xiàn)故障,在現(xiàn)場應(yīng)用中,這使得客戶只需要為端子和底板提供很少的備件或者可能的更換,盡管它所能降低的成本在單個模塊是很少的,但是,如果你考慮到I/O的總體數(shù)量,這一節(jié)約將會變得非??捎^。   4.3 無須改變現(xiàn)有程序也能降低成本   創(chuàng)新設(shè)計(jì)和現(xiàn)代制造使得I/O的成本降低,相對于傳統(tǒng)的I/O,X20能夠提供幾乎達(dá)到30%的成本降低,即使與競爭產(chǎn)品相較,B&R X20也能提供更具競爭力的價(jià)格,這就是為什么這個標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品被大量使用的原因,很多時候,原有的系統(tǒng)無法更換程序,因?yàn)槟菚砭薮蟮能浖貥?gòu)投資,但是,如果對程序幾乎不做改動的情況下,而能夠獲得成本的降低,這難道不是一種更具吸引力的方案嗎? 5 結(jié)束語   綜上所述,無論是機(jī)械制造業(yè)或過程自動化行業(yè),X20系統(tǒng)都能靈活的應(yīng)用于各個行業(yè),X20目前所支持的IP等級分別為IP20 和IP67,能夠滿足客戶在惡劣工業(yè)環(huán)境的需求,如鋼鐵,煤礦,水處理,汽車,交通,造紙等行業(yè)。   貝加萊工業(yè)自動化有限公司自1979年成立以來,主要從事控制系統(tǒng),人機(jī)界面系統(tǒng),伺服控制系統(tǒng)等設(shè)備的生產(chǎn),X20系統(tǒng)本身除了是一款性能卓越的分布式I/O系統(tǒng)以外,如果在I/O前加上X20的CPU模塊,它又是一款性能極強(qiáng)的PLC系統(tǒng),因此這款系統(tǒng)目前在全球范圍內(nèi)各行業(yè)的應(yīng)用都較為廣泛。

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