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    控制系統

    倍福 | 基于PC的控制技術:umati接口標準的推動力

      2021年07月23日  

      通用機床技術接口標準(umati)將有望解決大家所熟悉的很多難題,挖掘新的潛能來創造附加值。umati 是一個基于 OPC UA 的通用接口,機床和系統可以通過該接口與上位控制器進行數據交換。

      在現代化生產系統的設計和運行中,將各種機床整合到控制系統中,會產生比較大的成本支出。通常,造成這種支出的主要原因是各種控制系統提供的數據范圍不同,以及在工業環境中的信息結構、內容和呈現形式方面缺乏通用性的標準。

    *通過使用現場總線和上游工業 PC 使得不帶 OPC 服務器的老舊機床具有 umati 功能。

    可能的新應用

      作為自動化領域的專家,倍福認為,將 umati 作為基本方向將會帶來巨大潛力,不僅可以解決控制系統連接等現有問題,還可以開發基于 PC 控制技術的新應用。倍福最近展示了很多有趣的方法;在最簡單的情況下,機床控制系統和 OPC 服務器在同一臺工業 PC 上運行。這種策略非常有效,因為受控過程和 OPC 服務器之間的接口僅使用軟件來實現。工業 PC 不僅具有集成到 IT 環境中所需的接口,而且還能夠硬實時地控制最復雜的工作流程(例如,使用 TwinCAT 自動化軟件),因此能夠實現上述目標。這樣可以直接從 TwinCAT CNC 提供機床的配套規范。但機床控制和 OPC 服務器也可以布署在單獨的設備上。無論是經過深思熟慮后確定設計,還是翻新改造,在這兩種情況下,PC 技術都被證明由于其良好的開放性而極為有利。工業 PC 甚至可以與老舊的控制器進行通信,例如通過現場總線。獲取到的數據可以在本地處理,并通過 OPC 服務器提供給外部環境。這意味著現有的機床也可以配備 umati 接口。倍福已經在 2019 年的 EMO 展會上展示了這個應用場景,并在德國機床制造商協會(VDW)的 umati 展示中集成了多個第三方制造商提供的控制器。

    *工業 PC 不僅可以用作 OPC 服務器,還可以用于實現其它各種任務,例如,用作邊緣控制設備。

    同樣適用于新產品和翻新改造

      工業 PC 也可以用作多臺機床的 umati 總服務器。例如在一個生產單元內,與機床的連接可以通過現場總線連接或 umati 實現。從單臺機床的角度來看,工業 PC 可以用作 OPC 客戶端。在實際應用中,上述例子并不總是能彼此清楚地分開。通常情況下,轉換點是一直變化的。但有個特點是,工業 PC 永遠不必簡化為純粹的 OPC 服務器功能。平臺的開放性和可擴展性可以實現量身定制的解決方案,帶來高附加值。例如,一個總服務器可以同時作為一個具有 PLC 和 NC 功能的單元控制系統,而作為翻新改造部分安裝的工業 PC 可以提供額外的狀態監測功能,包括連接所需的傳感器并實時分析傳感器。范圍包括:從二進制信號的簡單統計分析,一直到電能測量技術和重要組件的復雜頻率分析。計算得出的狀態變量可以直接整合到所提供的 umati 數據中。同時,這些信息也可以用作機器學習算法的輸入數據。TwinCAT 利用之前未知的因果關系在工業 PC 上實時執行這一任務。這樣可以提高效率,早期檢測和預防潛在的機床故障?,F有的機床不僅可以融入 umati 世界,它們還將能夠面向未來。如果所需的的 PC 和 I/O 防護等級達到 IP 65 或更高,就可以將它們直接安裝在機床上,無需改動控制柜中現有的安裝配置,即可實現簡明、完善的解決方案。umati 的概念雖然還不成熟,但很明顯,鑒于基于 PC 的控制技術可能的應用領域非常廣泛,它將成為實現跨行業互操作性的關鍵因素。

    標簽:倍福  我要反饋
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