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工业PC在工业自动化中的应用

时间:2019-11-29来源:朗锐智科

导语:工业自动化可以粗略地定义为使用技术和控制系统(工业PC,PLC,PAC等)使工业过程自动化以提高质量和产量,而无需人工干预。控制系统用于指示集成技术和其他设备的自动操作。

工业自动化可以粗略地定义为使用技术和控制系统(工业PC,PLC,PAC等)使工业过程自动化以提高质量和产量,而无需人工干预。控制系统用于指示集成技术和其他设备的自动操作。例如,在大型汽车制造厂中,自动机械臂可在生产线上迅速执行劳动密集型,人工或重复性的制造任务,以达到更高的精确度,从而可以在相同的时间范围内实现人工作业。

那么,什么控制着这种自动化呢?进入大多数工业自动化系统核心的工业计算机。

工业PC与PLC/PAC

由于其对环境和操作的好处,现在工业PC具有各种形状和尺寸。从坚固的单板计算机到功能强大的IntelCPU,HDGraphics和丰富的I/O的成熟的工业级无风扇箱式PC。工业PC正在塑造工业自动化的未来。可编程逻辑控制器(PLC)和可编程自动化控制器(PAC)现在由于工业PC的灵活性,功能性,性能和成本而逐渐被工业PC取代。PLC本质上是用于控制机器的一种微控制器。它们由存储器,处理器和输入/输出(i/o)功能组成,并且能够执行预编程功能,例如数学,计数,通讯,管理传感器和触发执行器。

工业电脑可以部署在多种操作场景中,包括工厂的生产车间,嵌入安全和监视体系结构以及过程和机器自动化中涉及的其他技术设置。与通用商用级计算机相比,工业PC能够承受工业环境等中经常出现的恶劣环境,使其成为制造业,能源,交通运输,农业和其他类似环境挑战性行业的流行解决方案。这些坚固的计算机还具有运行人机界面(HMI)应用程序的能力,因此与PLC和PAC相比,还能够提供更大的灵活性。实时内核的使用通过允许自动化与操作系统(OS)环境分开来改进了较旧的自动化模型。

工业PC在工业自动化中的应用

工业PC的用途和应用远远超出了工业自动化的范围,但是,对于本文,我们将仅坚持工业自动化范围内的应用。首先让我们看一下制造以及工业PC的应用以及如何使该领域的工业自动化受益。

制造业:

坚固的工业PC为大规模生产提供了最佳的硬件平台,它超出了普通人工的劳动限制。机器自动化已经实现了大规模生产,互联网已经实现了通信。工业PC系统从婴儿期开始就摇摇欲坠,现在已经被许多制造商高度依赖,不仅用于机器视觉和机器人指导,而且还具有从机器和设备收集有价值的数据以进行预防性维护的能力。

包装检验和质量控制:

当然,制造中的另一个主要应用是视觉控制的质量保证,它以比人类可能的速度更高的速度和更高的精度运行。利用机器视觉和包装检查系统,制造商以及食品包装厂可以自动进行质量保证他们的产品的发展速度很快。3D机器视觉是视觉行业的最新进步。得益于强大的多核CPU,CPU能够以超快的速度处理额外的Z维度的计算,在对象上提供更深的多维数据,从而可以100%保证质量。这将质量控制提升到了一个新的水平,其中系统的通过/失败决定可能取决于更多参数,例如比例,形状,表面,尺寸等。

资产追踪:

制造业并不是唯一开始严重依赖工业PC的行业。零售和医疗保健部门还具有工业PC硬件的日常运行功能,因为它们具有跟踪和监视资产和流程中不一致和异常情况的能力。这可以在现场和远程完成,并为系统操作员提供了一种比人工通常可以更精确,更有效地跟踪资产或过程的方式。

仿真与控制:

工业PC平台使用功能强大的处理器,以仿真和创建对潜在现实世界场景的仿真。这可以增强洞察力,以分析风险,预测进一步的可能性并测试任何框架内的系统。能够进行这些类型的测试和分析,可以基于从模拟和预测中收集的见解,进一步增强和开发现有基础架构。随着围绕人工智能和机器学习的大量讨论,在不久的将来,这三项技术将融合在一起,以创建更高级的仿真。

远程数据收集:

在自动化和物联网时代,数据是周围最有价值的商品之一。远程物联网传感器能够发送和接收有关使用远程机械,工具,硬件和其他连接设备的数据的能力,使部署它们的操作员可以接收有关操作流程,设备疲劳和整体性能的可行数据。该数据可使控制系统知道何时以极精确的方式调节设备的功率,触发执行器,调节温度或压力控制以及其他操作功能。

物联网和基于PC的自动化

PC是基于开放标准的物联网革命的核心,尤其是工业物联网的革命,它将成为控制社区和经济日常生活所依赖的基础设施的大脑。遗留的运营技术系统和仪器将需要使用更多的智能计算机来保护,直到被最先进的安全技术取代。物联网通信网关不仅要求其坚固耐用的组件和组件,而且还要求将强大的网络安全性嵌入到管理事物之间通信的软件中。




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