第43期-2020年 开源控制 产品 可编程控制

生产力开放-制造商进入,工业输出

作者:Bill Dehner, AutomationDirect的技术营销者

人们谈论最多的工业自动化新趋势之一是使用单板微控制器。这些控制器及其开源程序已经开始在工业应用中出现。许多后起之秀,介绍了这种类型的控制早期,是推动这一趋势,但如果你来自既定的PLC世界,你可能想知道什么是嗡嗡声是所有。万博官网手机登陆

“开源”一词指由一名开发者开发的程序或软件,可由其他开发者和用户以任何方式使用和/或修改,而无需支付许可费、版税或对源代码的使用进行限制。这有时被称为“copyleft”,与“copyright”相对。开源已经发展到包括硬件、共享的原理图和PCB生产文件,这些文件通常是任何人都可以轻易获得的。这种类型的共享开发催生了一个巨大的“创客”社区。在网上可以找到许多Maker网站,上面有大量简单、有用、可重复使用的DIY项目。

用来运行这些DIY程序的微控制器价格低廉,体积小,通常由一个包含处理器、内存和I/O的集成电路组成。一个品牌的单板微控制器,已成为最知名的是Arduino。

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图1 Arduino UNO单板微控制器

什么是Arduino?

Arduino产品最初是为没有电子或计算机编程背景的学生设计的。Arduino由单个可编程电路板(图1)和IDE(集成开发环境)组成,IDE使用简化版的c++编写和上传代码到电路板。许多预先配置的电路板,称为“屏蔽”,可用于扩展Arduino控制器的功能(图2)。这些屏蔽可以提供以太网、WiFi、GPS、LCD显示和电机控制等,只需简单地“堆叠”或将屏蔽连接到Arduino控制器板。

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图2以太网屏蔽

开源社区

开放源代码社区和致力于解决复杂问题的网站有助于分享想法和寻找解决复杂问题的创新方法。像MakerPro和GitHub这样的网站允许业余爱好者和专业人士一起为困难或日常问题创造有趣的解决方案。成千上万的程序可以在这些网站上找到,在新的应用程序中自由使用,无论用户如何选择。这种开源概念深受爱好者和学生的青睐,但最近工业控制行业也注意到了这一点,部分原因是由于这种开源概念,特别是由于单板控制器极具吸引力的价格标签。万博官网手机登陆

降低开源的风险

目前正在部署使用“现成万博官网手机登陆”Arduinos的工业应用程序,但在工业环境中安装这些单板控制器存在风险。其中许多控制器没有经过现场测试,在大多数情况下只是等待发生的停机时间。振动、噪音和温度波动会对消费级微控制器产生负面影响,导致意外的设备故障和代价高昂的生产关闭。

对开源控制器的需求,可以坚持在最极端的条件是促使AutomationDirect,与FACTS工程,生产的生产力开放控制器。售价49美元,UL和CE认证的P1AM-100 CPU结合了两个世界的最佳-制造商的独创性加上生产力控制器家族的可靠证明。

里面有什么?

1.核心是开源——P1AM-100的处理器电路设计为模仿Arduino MKRZero微控制器。通过这样做,P1AM-100能够识别大多数可用的Arduino MKR格式屏蔽和/或所有工业加固的生产力屏蔽,并可以利用大多数Arduino草图程序在开源网站上找到。使用相同的IDE,P1AM-100用C++代码编程,或者您可以使用StudioVixBILE图形编程接口快速编码控制器来操作应用程序。万博官网手机登陆

2.工业电源级–强大的电源滤波级从24VDC输入产生稳定的5VDC输出,隔离CPU和I/O电源。要产生24VDC输入,请使用任何经现场验证的Productivity1000工业电源或使用接线板连接自行供电。

3.Productivity1000工业I/O接口–I/O接口芯片组支持全套Productivity1000 I/O扩展模块,包括:

  • 离散
  • 模拟
  • 温度
  • 继电器
  • 高速输入
  • 脉宽调制

PLC与制造商控制器选择时应考虑的问题

老实说,49美元的CPU绝对值得仔细研究。但对于那些来自严格的PLC背景的人来说,有一些事情需要注意。除了编程方法(C++与梯形图逻辑)的明显差异外,还有一些其他功能上的差异也需要解决,我们将它们包含在下表中。

工业制造商的理想选择

P1AM-100 CPU被设计为可靠地将开源控制带入工业领域。除了CPU之外,还有一系列工业屏蔽,可以为控制器添加所需的功能。包括以太网在内的选项可以很容易地添加到CPU的左侧。如果需要,还可以在这一侧添加现成的Arduino屏蔽板。

在CPU的右侧,您可以用低成本的生产率扩展系统1000个离散、模拟和专用I/O模块。右侧最多可以有240个离散的I/O点,左侧几乎没有I/O限制。

您可以选择满足您需求的任何配置:

1.100%工业

确保你的开源控制器的所有方面都能从工业额定电源、屏蔽、CPU和I/O模块的恶劣环境中保护起来。

2.双重任务

你想在你的过程中使用一个特殊的Arduino盾吗?没问题,只需将任何兼容的Arduino防护罩*连接到CPU的左侧,并使用Productivity1000工业加固I/O模块,为控制器提供额外的现场设备保护。

3.混搭

您可以混合搭配兼容的开放式Arduino防护罩*和工业额定生产能力开放式防护罩的任何组合,以实现您想要的控制。

4.一路DIY

为您的控制系统建立定制的电子电路和接口与我们的原型板。P1AM-PROTO是一个通用的穿孔板与100密耳通孔为您自己的原型设计。

*使用自由裁量权,因为许多消费级Arduino屏蔽不适合工业应用。万博官网手机登陆

c++使ProductivityBlocks变得更容易

对于PLC工作人员来说,梯形逻辑仍然是一种非常流行的编程方法。但由于低成本的微控制器,如ARDUNO,其他编程方法,包括C++,正在大大推进工业自动化。

图3所示。ProductivityBlocks编程接口

如果你是一个c++编程的新手,ProductivityBlocks界面可以帮助你正确编码你的控制器(图3)。基于ArduBlock的概念,ProductivityBlocks是一个图形化编程界面和Arduino IDE的插件。那些熟悉c++的人都知道查找语法错误(比如缺少分号或括号)是多么乏味。ProductivityBlocks通过允许您拖放联锁程序块来帮助构建您的草图程序,从中生成相关的c++代码。

ProductivityBlocks适用于MAC或PC系统,自定义块使用工业控制器功能通用的术语,因此它们的用途很容易理解。许多都是为Productivity1000 I/O模块、ProductivityOpen CPU和shields定制的,为编码创建了一个更简单的接口,这将节省您的时间和调试麻烦。

自动直接社区论坛manbetx官网下载

AutomationDirect的技术/社区论坛manbetx官网下载www.go2adc.com/P1AM是你在P1AM-100项目中寻求帮助的地方。在那里你会发现:

  • GitHub存储库链接–库、板支持和机械
  • Arduino IDE安装链接
  • ProductivityBlocks接口下载
  • 链接到许多有用的视频
  • 最重要的是,来自29,000多名具有不同背景和专业知识的行业专业人士的想法和建议。

如果您需要产品信息,如规格、机构批准、插页、手册或三维CAD文件,请访问www.automationdirect.com在那里,您还可以找到方便的初学者工具包,任何人都希望立即开始。

P1AM-START1–专门为制造商提供的套件。包括:

  • (1) P1AM-100 CPU
  • (1) P1AM-ETH以太网屏蔽
  • (1) P1AM-GPIO MKR引脚扩展屏蔽
  • (1) P1-4ADL2DAL-1模拟组合模块
  • (1) PSL-24-030电源
  • (1) USB-CBL-AMICB6编程电缆
  • (1) 三线电力电缆
  • (1) P2-RTB端子排(1)P1-10RTB端子排