控制系统

罗克韦尔可扩展的控制系统介绍

ainet.cn   2013年02月19日

       罗克韦尔自动化中型架构系统,基于与用户自动化需求和应用相匹配的组件而构建。扩展了集成架构系统,在其中集成了支持EtherNet/IP™的紧凑型控制器、I/O、伺服驱动器、可视化与简化工具的全套产品组合,适合小型应用。

 

        多策略控制系统已被广泛采用多年,用于管理高性能集成运动控制、过程和安全控制,有助于用户融合大型应用与通用控制平台。然而,原始设备制造商 (OEM) 仍沿用传统方式,使用多个控制平台和网络架构来适应生产线中的各种应用和机器规格。对于原始设备制造商和最终用户来说,这会造成不必要的复杂性,因为每个平台和网络都有独特的设计环境、用户界面和厂商支持模式。

罗克韦尔自动化中型架构系统

罗克韦尔自动化中型架构系统

        罗克韦尔自动化最近扩展了集成架构系统,在其中集成了支持EtherNet/IP™的紧凑型控制器、I/O、伺服驱动器、可视化与简化工具的全套产品组合,适合小型应用。这种扩展性在运动控制领域的优势尤为突出,因为对于具有多达16个运动轴的应用,可使用与复杂的包装和物料输送等具有多个运动轴的操作相同的编程环境进行设计。
        网络融合
        EtherNet/IP协议在罗克韦尔自动化中型架构系统中发挥着非常重要的作用:可帮助原始设备制造商及最终用户简化信息流。凭借EtherNet/IP连接以及集成的运动控制、安全和标准控制等功能,原始设备制造商的机器设备可充分利用单一网络架构的优势。
        这种网络融合使系统不再需要独立的运动控制网络,因此可以节约大量成本,尤其对于需要高速运动控制的机器设备。EtherNet/IP中的时间同步功能可提供非常精确的运动控制,在所有节点上分配时间参考,因此无需预定网络。此外,可动态更改数据包的大小和内容,从而降低网络流量。
        而且,使用一个标准的网络架构代替多层网络策略,可缩短工程设计、调试和部署的时间,并降低集成风险。
        推动智能生产
        通过实施可扩展控制方案,原始设备制造商可以更好地适应设计参数的变化或最终客户应用需求的扩展。并为推动机器创新贡献更多的工程资源。另外,如果原始设备制造商能够促使客户统一采用单一的控制和网络平台,他们还能够简化支持和维护工作。
        由于只需对工程师针对单一平台进行培训,因此原始设备制造商可以提供更具针对性的支持,从而节约整体培训成本。随着越来越多的在职工程师熟练掌握指定的控制架构,客户支持的一致性和服务品质也会不断提高。此外,采用标准化的单一控制平台有助于用户减少零件库存量,从而提高整体的零件有效利用率。
        使用EtherNet/IP可实现更快的模块化通信,有助于降低安装成本,并减少网络中开关、连接器及模块的数量。
        更重要的是,选择一个易于与最终用户的制造网络连接、集成的控制系统,能够使机器设备更易于集成到最终用户的环境中,从而加快调试及产品上市速度。
        系统安装好后,单一控制平台和网络架构有助于用户有效地融合机器级数据与业务级数据,从而提高管理及决策水平。这将推动智能、安全、可持续生产。

[DividePage:NextPage]

        验证功能
        近期的系统评估表明,使用CompactLogix 5370控制器,无论采用管理型还是非管理型网络交换机,罗克韦尔自动化中型运动控制系统可支持采用Kinetix 350单轴伺服驱动器的多达16轴的运动控制。网络布局侧重于交换机级星型拓扑;但也支持设备级的线性或环型拓扑。
        在测试过程中,采集并评估了各种以运动控制为中心的指标,验证了运动控制不会受到网络流量或交换机选择(管理型或非管理型)的影响。这些指标包括但不限于,位置误差(随动误差)、相位误差(定位输入误差)和与主站的偏移量。
        在尝试模拟“实际”网络通信过程中,运动控制系统处于非运动控制通信模式下。这种通信模式由20%的多播/80%的单播组成;随机分配数据包,最大为1,500字节。
        我们将最多80%的带宽用于网络,与运动相关的指标记录在一系列数据采集柱状图阵列中;并对结果进行评估,确定运动控制性能是否受到网络流量的影响。我们发现最大流量(80%)通常表示超过多数实际网络负载情况的重负载网络。
       
孤立网络拓扑的结果
        测试验证了执行高级运动控制逻辑和离散I/O逻辑的中型架构系统的使用情况。使用孤立16轴星型拓扑进行系统设计的结果表明,在网络带宽利用率高达80%时进行测试,无论使用管理型和非管理型交换机,系统均以大约8ms的刷新速率管理16个组态的位置轴。
        连续性任务为750个梯级,周期性任务为40个梯级/以8ms为周期。通过输入连续性任务规模,用户可以在执行完运动控制任务、系统任务和周期性任务后获得执行时间的估计值。周期性任务的规模和执行频率有助于确定连续性任务执行的速度。
        使用孤立8轴星型拓扑、孤立4轴星型拓扑以及孤立4轴线性/环型拓扑进行系统设计的结果,请参见题为《可扩展性–应对变化的最佳方案》(Scalability–the Best Approach to Change)的白皮书。白皮书中涵盖的主题包括网络拓扑、管理型和非管理型交换机的选择、网络负载及以太网接线建议。
        罗克韦尔自动化中型架构系统为原始设备制造商提供了单一的开发环境和全面的集成轴产品组合。原始设备制造商发现,这种组合可提高设计的灵活性,有助于他们快速扩展或缩小控制系统的规模,或者进行跨应用调整以满足各种自动化要求。

(转载)

标签:罗克韦尔 控制系统 运动控制 我要反馈 
泰科电子ECK、ECP系列高压直流接触器白皮书下载
亿万克
专题报道