PR6423/004-030
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PLC和工控機(jī)的軟件特性
PLC、工控機(jī)和現(xiàn)場總線為工業(yè)自動化提供了很好的底層控制硬件基礎(chǔ)。隨著軟件技術(shù)的迅猛發(fā)展,控制軟件不再是單調(diào)的數(shù)字和菜單操作界面,而是圖形化的人機(jī)交互工具。好的工控軟件包括了從底層的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)庫、控制邏輯運(yùn)算到高層的人機(jī)圖形界面(MMI)。這里,我們從工控軟件體系結(jié)構(gòu)而不是個(gè)別軟件功能的角度介紹PLC和工控機(jī)的應(yīng)用軟件應(yīng)該具備的特性。
微軟為制造業(yè)的分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)提出了一個(gè)功能強(qiáng)大的概念,它包括了企業(yè)資源規(guī)劃(ERP)和制造資源規(guī)劃(MRP)的主要功能、控制、人機(jī)界面與數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控(SCADA)、制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)、批量控制與設(shè)備界面等,但它們同時(shí)增加了用戶成本以及共享數(shù)據(jù)的難度。
因此,在1998年,微軟公司引入了Windows分布式互連網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的概念,簡稱Windows DNA。它是在企業(yè)內(nèi)將各種商業(yè)應(yīng)用軟件進(jìn)行無縫連接的一種結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)可以使制造業(yè)的軟件開發(fā)商開發(fā)出強(qiáng)壯的、具有多種特性的產(chǎn)品,并使zui終用戶將其各自獨(dú)立的制造和商業(yè)軟件應(yīng)用集成到一個(gè)數(shù)字神經(jīng)系統(tǒng)中去。
各個(gè)控制設(shè)備生產(chǎn)廠家如羅克韋爾自動化公司,通過其產(chǎn)品和與微軟的合作,正在將Windows DNA結(jié)構(gòu)引入制造業(yè)。這些公司在制造業(yè)軟件開發(fā)過程中具有自己的策略框架,如羅克韋爾互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用結(jié)構(gòu),或稱RNA,就是與微軟提出的為企業(yè)定義的DNA結(jié)構(gòu)緊密平行的一種。
建立在微軟的Windows NT和Windows 9X操作系統(tǒng)和用戶接受的微軟Office套件、微軟BackOffice工具的基礎(chǔ)上,微軟公司于1998年引入了DNA結(jié)構(gòu)。Windows DNA立刻被采納為連接在一個(gè)單獨(dú)的企業(yè)分布式大系統(tǒng)中多種產(chǎn)品的策略結(jié)構(gòu)。
DNA包含了傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)并允許組成可變結(jié)構(gòu)的Client/Sever系統(tǒng),該系統(tǒng)可以提高技術(shù)等級以及進(jìn)行應(yīng)用革新。Windows DNA的關(guān)鍵元素包括工具、集成存儲、商務(wù)過程、用戶界面和導(dǎo)航。
更詳細(xì)地說,DNA具有如下特征:
公共的操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò);
公共數(shù)據(jù)訪問;
BackOffice工具和服務(wù);
公共的應(yīng)用底層結(jié)構(gòu);
與微軟的Office應(yīng)用集成;
強(qiáng)有力的開發(fā)工具;
可遺傳的系統(tǒng)集成工具;
正如微軟定義的那樣,制造業(yè)的Windows DNA包含了企業(yè)資源規(guī)劃/制造資源規(guī)劃,控制(不論其為分布式、基于PC的或PLC)、人機(jī)接口和SCADA,制造執(zhí)行系統(tǒng)、批處理和設(shè)備接口。沒有制造業(yè)的DNA,那么在這些應(yīng)用功能之間的鴻溝只能由用戶界面和驅(qū)動設(shè)備來*。這將會使業(yè)主系統(tǒng)的成本增加,并且由于數(shù)據(jù)格式問題而很難共享數(shù)據(jù)。
早在80年代中期,羅克韋爾自動化在其CIM版本中首先確定了將工廠底層與上位計(jì)算機(jī)系統(tǒng)連接的需求。但是,直到現(xiàn)在實(shí)現(xiàn)以上概念的軟件和硬件的核心技術(shù)才成熟,它們包括商業(yè)方面的應(yīng)用如數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控、人機(jī)界面(HMI)、批量控制(Batch)、MES、ERP接口、基于PC總線的控制和通訊。
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