PR6423/004-030
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PLC和工控機的軟件特性
PLC、工控機和現(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。隨著軟件技術的迅猛發(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、控制邏輯運算到高層的人機圖形界面(MMI)。這里,我們從工控軟件體系結構而不是個別軟件功能的角度介紹PLC和工控機的應用軟件應該具備的特性。
微軟為制造業(yè)的分布式網(wǎng)絡結構提出了一個功能強大的概念,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)、批量控制與設備界面等,但它們同時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)絡應用的概念,簡稱Windows DNA。它是在企業(yè)內(nèi)將各種商業(yè)應用軟件進行無縫連接的一種結構。這種結構可以使制造業(yè)的軟件開發(fā)商開發(fā)出強壯的、具有多種特性的產(chǎn)品,并使zui終用戶將其各自獨立的制造和商業(yè)軟件應用集成到一個數(shù)字神經(jīng)系統(tǒng)中去。
各個控制設備生產(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結構引入制造業(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)應用結構,或稱RNA,就是與微軟提出的為企業(yè)定義的DNA結構緊密平行的一種。
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工具的基礎上,微軟公司于1998年引入了DNA結構。Windows DNA立刻被采納為連接在一個單獨的企業(yè)分布式大系統(tǒng)中多種產(chǎn)品的策略結構。
DNA包含了傳統(tǒng)的計算機系統(tǒng)并允許組成可變結構的Client/Sever系統(tǒng),該系統(tǒng)可以提高技術等級以及進行應用革新。Windows DNA的關鍵元素包括工具、集成存儲、商務過程、用戶界面和導航。
更詳細地說,DNA具有如下特征:
公共的操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡;
公共數(shù)據(jù)訪問;
BackOffice工具和服務;
公共的應用底層結構;
與微軟的Office應用集成;
強有力的開發(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)、人機接口和SCADA,制造執(zhí)行系統(tǒng)、批處理和設備接口。沒有制造業(yè)的DNA,那么在這些應用功能之間的鴻溝只能由用戶界面和驅動設備來*。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算機系統(tǒng)連接的需求。但是,直到現(xiàn)在實現(xiàn)以上概念的軟件和硬件的核心技術才成熟,它們包括商業(yè)方面的應用如數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控、人機界面(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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