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国产PLC体验(海为腾控)

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腾控的PLC是DCS PLC RTU的结合体

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tengcon
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发表于:2011/4/1 11:25:21
#0楼
工业生产离不开控制系统,这无须证明。控制系统根据控制的对象大体可以分为如下一些系统,连续生产控制,离散控制,SCADA系统,运动控制系统。
  连续生产控制主要是DCS系统,典型应用就是石油化工生产。
  离散控制主要是PLC系统,典型应用是汽车生产线。
  SCADA系统是用于分散生产的系统,如变电站的远程监控。
  运动控制主要是控制电机等设备,如印刷机,机床等。
  这些系统大都经过了几十年的发展,已经日渐成熟。但是其发展速度都远远低于计算机和网络的发展速度。用新技术去改造这些领域,是当今发展的大势所趋。
  这些系统由于计算机和通信技术的发展,其硬件结构和外围接口越来越靠近,其产品功能越来越交叉,在技术上逐渐融合,逐渐消除产品的界限是一种不可抗拒的趋势。
  虽然有分析报告称DCS系统在挤占PLC的市场;而我的看法恰恰相反,我认为PLC产品在逐渐的蚕食小型DCS的市场,甚至中大型DCS的市场,而且PLC还在蚕食SCADA系统的市场,除非在协议复杂或者对性能要求极其苛刻的场合,RTU在逐渐的被PLC或者专用的控制器赶出其应用领域。这就是控制系统当前的现状。
  PLC以其用户数量众多,价格便宜的优势在控制领域扮演越来越重要的角色。
  在网络领域,以太网和无线以太网以及IP网络,以其用户众多,价格便宜,部署方便,技术发展迅速的优势,逐渐取代了ATM技术,正在蚕食传统电话业务和手机业务。这是通信领域发展的必然。
  在工业网络领域,由于IEEE1588精确网络同步协议的推出,以太网供电技术的推出,为以太网在工业领域的应用铺平了道路。
  把PLC和互联网乃至以太网或者无线以太网结合起来,是工业自动化系统的必由之路。TCS系统正是这样的结合。
  DCS系统是为了控制连续生产而发展的控制系统,最早起源可以追溯到70年代,已经发展了近40年。代表厂商包括HONEYWELL, FPXBORO,横河,西屋电气,西门子;国内的和利时,浙大中控,北京新航智,上海新华(被收购),上海华文等等。
  DCS面临的问题,国外产品技术上发展不大,价格昂贵,专业人员短缺,对于国内用户非常不利。国内的产品整体看来硬件设计水平低下,产品可靠性低,抗干扰能力差。
  随着DCS系统的发展,DCS越来越作为一个概念出现而不是实在具有明显区分的系统。技术人员在利用DCS系统的概念发展着控制系统。
  DCS系统该应该是什么价格呢?我认为对于点数少于256个回路的小型系统,按照我们国内的人员工资水平,它应该相当于3~5个现场仪表工程师的一年的工资水平,这样的价格才是有竞争力的价格。
  DCS是什么,DCS是网络+人机界面+运算器+远程数据模块,从而完成对一套装置或者一个系统的控制。
  传统的DCS系统的网络、数据模块、人机界面、运算器等都是由一个公司开发的,系统封闭,开发成本高,系统门槛高,外人难以介入。这些系统的典型代表是HONEYWELL的TDC3000系统,网络采用专用的令牌环网络,包括各种各样的接口模块。一套系统的价格在10万美元以上,对于国外公司似乎不算什么,对于国内企业则是不小的负担。而且订货周期长,备品备件供应困难。
  因为传统DCS的开发成本高,门槛高的原因,而PLC的发展非常迅猛,现在PLC的运算和控制功能已经不逊色于原来的DCS系统,很多公司,特别是国内的系统集成商,都用上位机+PLC方式推出了所谓的DCS系统。
  主要是系统组态在计算机进行,运算在PLC运行,加上PLC的网络和通信功能,配上众多的人机界面软件和工控机,作为操作界面。也可以实现DCS系统的功能,其可维护性和成本都有很大提高。
  AB的PLC加上HONEYWELL的PKS软件也构成的HONEYWELL公司的DCS系统,在国内也有应用。
  传统DCS的开发成本高,门槛高的原因,众多厂商采用了运算器+模块的方式。实际国内的很多厂商都采用这种方式。运算器可以采用工控机或者嵌入式计算机,也可以采用国外的传统的运算器,如FOXBORO的DDC运算器。
  数据模块有自制的,也有干脆买现成的模块,加上运算器和工程组态,用现成的人机界面软件和工控机,作为操作界面。也可以实现DCS的功能。

  FCS系统目前种类太多,而且互不兼容,弄得FCS系统的处境相当尴尬,不管是全球的哪个厂商的,哪个组织推出的FCS系统,都面临着推广困难,人员匮乏,用户群体规模太小的窘境。
  其原因是FCS系统是大家根据需要想象的一个系统,能够满足我们诸多对控制系统的梦想,但是却要面临着诸多的困难。而且各个厂商鉴于自己的利益和影响,搞出多套的系统,用户并不买帐。
  如果没有太多的意外,估计会慢慢淡出控制系统。而被以太网取代。这个尴尬就像当年ATM技术所面临的一样。
  我们需要DCS系统吗?可能不需要。DCS系统实际上设计时就有一种激情,想无所不包,这种激情实际是人类的想一劳永逸的懒惰表现和张扬自我的自大情节。而且这种激情仅仅体现在设计者和厂商那里。
  实际上我们不可能建造一个无所不包的控制系统,一个控制系统也不可能满足所有控制对象的需要。我们只需要提供一个能满足大多数需要的系统,而且要把这种激情转换成诸多用户,诸多厂商的激情,这样的系统才有生命力。
  DCS系统的实质是软件和网络,硬件只是系统的支撑而已。HONEYWELL公司非常清楚这一点,慢慢放弃了对硬件和网络技术的研发,而专注于软件了。
  DCS系统的最大的困难不是因为其复杂,而是在于其封闭。FCS系统貌似开放,实则通过诸多的技术壁垒和限制,把很多小的厂商限制在FCS系统之外了。而正是这些小的厂商才是创新的源泉。

  必须构建一个相当简单非常开放的系统,这个系统要足够的简单,足够的可靠,而且必须是公开和开放的。在这样一个公开和开放的环境下还要保证开发者的利益,系统集成商的利益,用户的利益。这才是系统的难题所在。
  几个公司构建几个封闭的系统,妄图撼动大厂商的地位,不太现实。我们需要一场真正的革命,一场平民的革命,就像当年苹果公司和IBM公司个人计算机去取代大型计算机一样的革命。而能够提供这场革命的基础也许就是PLC和互联网。
  我们目标是一场真正的革命,革命的目的打破大厂商在市场上构筑的种种壁垒,把技术给平民,提高社会的生产效率和自动化水平。
  在这场革命中,我们借助于以太网技术,我们称之为TCS系统。
  我们构建的TCS系统是一个平等的系统,没有运算器,没有哪个部件具有更高的优先级,任何一个部件的失效都不会影响整个系统,除非这个部件在现实世界中不可替代。TCS系统可以非常方便的构建冗余的控制系统,无论是双冗余还是三冗余。TCS系统可以方便的部署为故障可知的系统,从而构造出故障安全系统。

  TCS系统的架构问题
  由于TCS系统是一个完全分散的系统,当我们思考冗余,思考分散,思考故障安全的时候,这几乎是一个不能完成的任务。当我们仔细梳理了所有简单的控制和复杂的控制时,我们突然来了灵感,那就是输出和运算器一体化,本质而言是谁输出,谁运算,这是构建TCS系统的思想灵魂所在。
  通信模型
  对于TCS系统采用的是谁输出谁运算原则,那么输出模块在通信模型上该如何得到数据呢?从通信上可以采用两种模型,一种是C/S模型,一种是生产/消费模型。C/S模型很简单,每个模块都是服务器,那么需要数据的模块是客户端,对于输入模块而言虽然其软件耗时降低,但是由于承担了SERVER,其软件耗时增加,内存需求增加。输出模块由于需要数据,它必须作为客户端,同时,其输出数据也可能是别的模块需要的数据,它也必须作为服务器存在。所以一C/S模型来构建系统是,每个模块都是服务器。这样的模型为大家熟悉,实现相对简单,不需要建立组播组,实时性较差,对网络资源较为浪费。
在采用生产消费者模型时,每个输入模块是数据的生产者,而需要输入数据的模块是数据的消费者,同时输出数据也要提供给别的模块或者系统消费,它也要作为生产者。这样的模型相对而言较为生疏,实现需要建立网络组播或者广播组,但是实时性较好,可以节省网络资源。可以较好的在以太网和CAN上实现。
  系统的同步
  由于构建于以太网和IP网络之上,系统的同步相对简单,对于一般的系统要求可以采用NTP网络同步,同步精度在mS级别,要求高的场合可以采用IEEE1588同步方式,同步精度可以到uS级别。
  TCS系统中的具有混合功能的模块本身可以作为PLC使用,任何一个模块都可以作为DCS的运算器使用,只要他有外围的通信接口,能够与远程模块进行通信。

  TCS系统定义:
  由T系列模块构成的,基于IP网络技术的控制系统。
  T模块定义:
  具有TCP/IP网络通信功能,支持其他协议,支持IEC61131-3可编程控制器。
  TCS模块作为单独的PLC使用
  TCS系统过于复杂,在短时间内实现所有的TCS系统,我们在硬件和软件上作折衷,TCS1.0是对该系统的第一个初步尝试。初步技术方案采用ARM7 72MHZ处理器,RAM 32M BYTES,FLASH 4M BYTES,OS选用ECOS3.0,支持TCP网络,支持串口和CAN接口。目前的通信协议先简单支持MODBUS TCP CLIENT/SERVER , MODBUS RTU MASTER/SLAVE。能够构成一个简单的控制系统。编程软件支持IEC61131-3。目前仅仅支持单台编程,也就是如果网络上存在很多的T模块,需要对他们进行单独的编程,使用起来略显复杂。
腾控科技 宽温以太网可编程控制器
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发表于:2011/4/1 11:51:27
#1楼
腾控搞大发了,开始卖概念了……腾控有DCS的软件系统吗?还是仅凭OEM的KW软件?

国产就是这样,搞到后面瞎搞了……

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发表于:2011/4/1 14:21:28
#2楼
从大局上来说,还是支持一下国货,但要尽可能的接近或超过日系产品,这样让国人用起来也感觉不到其它两样。信捷可以做到10轴PLC,这在行业里面还是第一家。
做产品要尽可能的做到大众化一点,概念性的东西要少,这样新的用户比较容易接受。
汽车车桥生产在线检测设备;其它大批量零件生产过程检测,
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发表于:2011/4/1 15:01:22
#3楼
国产PLC在功能软件方面可能有的要比日系的更强,主要是硬件质量上能不能做到很可靠!
比如信捷的Modbus通信,C语言函数功能模块等这些都要比三菱FX系列要好,至少要省不少钱
做设备要比较通用化,做自动化工程者对通信协议这点是非常重视的,你三菱PLC做出来的设备别人为了做一条流水线控制还要专门考虑是否要买三菱其他的通信选件来做呢,所以适当的概念性的东西还是必须要有的!
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发表于:2011/4/7 18:46:47
#4楼
KW软件仅仅是工具,体现的是我们思想。这里面核心的是系统的构架方法,而不是几个模块,几台PLC
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发表于:2011/4/7 20:17:15
#5楼
以下是引用易控微网在2011/4/7 18:46:47的发言:
KW软件仅仅是工具,体现的是我们思想。这里面核心的是系统的构架方法,而不是几个模块,几台PLC

我只能笑笑了。
beifangshuil
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发表于:2013/4/28 9:00:38
#6楼
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