第四步：添加高級處理

從伽馬傳感器獲得模擬數(shù)據(jù)之后，CompactRIO使用內(nèi)置的NILabVIEW實時浮點功能塊來在實時處理器中對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并將之轉(zhuǎn)化成精確的厚度測量。

LabVIEW的實時功能塊對數(shù)據(jù)進(jìn)行確定的高級對數(shù)處理(如下面的等式1和等式2所示)，以進(jìn)行計算厚度測量值。由于LabVIEWReal-Time具有內(nèi)置計算和分析功能，PAC能夠很容易進(jìn)行這一操作。

等式1：logI=(logI0)y/μ=(y/μ)logI0

等式2:y/μ=logI0/logI=log(I0-I)

CompactRIO系統(tǒng)在FPGA和實時處理器中進(jìn)行所有的I/O和信號處理，并將高精確度厚度測量傳輸?shù)较噙B的PLC上，又不會降低現(xiàn)有PLC控制系統(tǒng)的速率。借助于CompactRIO的性能，I2S的工程師可以為伽馬級傳感器添加這一自定義測量和分析功能，而不需要犧牲軋制機(jī)器的控制速度。

第五步：整合PAC

每個軋制機(jī)器都帶有三個形成網(wǎng)絡(luò)的CompactRIO系統(tǒng)。這三個系統(tǒng)都是智能節(jié)點，能利用一個工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Modbus/TCP、TCP/IP或UDP協(xié)議進(jìn)行通信。其中有兩個系統(tǒng)與伽馬級傳感器連接，并進(jìn)行模擬輸入測量和高級處理，來計算精確厚度測量值。

圖2典型系統(tǒng)拓?fù)?/p>

第三個CompactRIO系統(tǒng)則從另外兩個系統(tǒng)中取得厚度值，并轉(zhuǎn)換成模擬輸出測量值，輸入到正在控制軋制機(jī)器的PLC上。所有三個系統(tǒng)都通過以太網(wǎng)連接實現(xiàn)了互連，并使用一個UDP以太網(wǎng)信息協(xié)議來傳輸厚度測量值計算。將PAC連接到現(xiàn)有PLC架構(gòu)上有三個基本方法：

1.基本模擬和數(shù)字I/O。模擬/數(shù)字信號能夠從PAC輸出到PLC中。這是將PAC整合到PLC的一個最基本的方法。I2S公司就是運用這種方法來將處理過的數(shù)據(jù)從CompactRIOPAC傳輸?shù)竭\行軋制機(jī)器控制系統(tǒng)的PLC上的。

2.工業(yè)網(wǎng)絡(luò)。大多數(shù)PAC產(chǎn)品都支持工業(yè)協(xié)議，如DeviceNet、Profibus、CANopen以及基于以太網(wǎng)的協(xié)議如TCP/IP、UDP和ModbusTCP/IP。這使得工程師在連接PAC到PLC上時有很多網(wǎng)絡(luò)選擇。I2S公司運用的是以太網(wǎng)協(xié)議來在CompactRIOPAC之間傳輸數(shù)據(jù)，并將PAC和PLC連接到形成網(wǎng)絡(luò)的HMI。

3.OPCConnectivityPAC還可以作為OPC客戶端或者服務(wù)器，并通過OPC標(biāo)簽來收發(fā)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)到PLC或其它PAC上。OPC標(biāo)準(zhǔn)提供了一套標(biāo)準(zhǔn)的流程，讓不同廠商的自動化系統(tǒng)之間可以很容易實現(xiàn)連接。

處理過的數(shù)據(jù)會以不到20毫秒的間隔在通過以太網(wǎng)互連的CompactRIO系統(tǒng)之間傳輸。CompactRIO測量值的獲得、處理和傳輸速度都很快，因此，將精確厚度測量值鍵入到PLC控制系統(tǒng)的過程絲毫不會降低整個系統(tǒng)的速度。

I2S公司可以很容易通過基于LAN的CompactRIO系統(tǒng)和10/100Mbps以太網(wǎng)接口將系統(tǒng)連接到形成網(wǎng)絡(luò)的AllenBradleyPLC，并利用一個標(biāo)準(zhǔn)的TCP/IP協(xié)議將之連接到人機(jī)接口(HMI)系統(tǒng)。軋制機(jī)器中的所有儀器都通過以太網(wǎng)實現(xiàn)了連接，因此不需要在一個電器噪音嘈雜的環(huán)境下長距離地傳輸模擬信號了。

3、總結(jié)

在未來的幾年，PLC仍將繼續(xù)用于自動化領(lǐng)域。但是隨著機(jī)器的改進(jìn)和自動化效率提高的需求，PLC不再是萬能的。PAC技術(shù)給PLC提供了很好的補充，增加了傳統(tǒng)PLC所不能提供的高性能I/O和處理。將PAC連接到現(xiàn)有PLC架構(gòu)中的方法有很多，所以工程師們將能夠很容易地改進(jìn)其基于PLC的自動化系統(tǒng)。