面向中小型設(shè)備的嵌入式系統(tǒng)解決方案

一、引言

　　在工業(yè)控制領(lǐng)域，控制器越來(lái)越要求強(qiáng)大的控制功能、可擴(kuò)展性強(qiáng)、操作靈活、穩(wěn)定可靠以及故障率低。它們往往被要求精確控制多種工藝參數(shù)如：溫度、攪拌速度、壓力、PH值、溶氧、進(jìn)氣流量、等等；同時(shí)要求有復(fù)雜的邏輯運(yùn)算，程序順控等等。實(shí)現(xiàn)這些控制比較流行的做法是采用PLC，PC機(jī)，或儀表，這些方案要么價(jià)格大高，要么就是難以進(jìn)行復(fù)雜邏輯運(yùn)算，要么是穩(wěn)定性較差，或者是保密性較差。為順應(yīng)需求，上海彌綸推出了性?xún)r(jià)比較高的控制器RTU-6600。

　　二、控制方式的比較

　　1．基于PC插卡式的控制方案

　　PC機(jī)的誕生給工業(yè)控制帶來(lái)了新的解決方案，由于PC機(jī)的靈活性，使得基于PC的應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域廣泛展開(kāi)。該系統(tǒng)采用ISA/PCI采集控制卡，控制方式靈活，可以利用強(qiáng)大的Windows系統(tǒng)的支持軟件。但是PC機(jī)運(yùn)行的Windows系統(tǒng)原本不是應(yīng)用到工業(yè)控制行業(yè)，其穩(wěn)定性和可靠性不能滿(mǎn)足工控行業(yè)的需要。如果PC死機(jī)會(huì)給整個(gè)控制帶來(lái)不可預(yù)期的危害。而且這種插卡式的控制方式控制集中，給現(xiàn)場(chǎng)布線(xiàn)帶來(lái)很大的障礙。

　　2．基于通訊模塊式的控制方案

　　分布式控制技術(shù)的出現(xiàn)，引來(lái)了大量通訊測(cè)控模塊的問(wèn)世。分布式通訊模塊給現(xiàn)場(chǎng)部署帶來(lái)極大的方便性，模塊分布在現(xiàn)場(chǎng)的各個(gè)控制采集點(diǎn)，通過(guò)RS-485總線(xiàn)和PC機(jī)通訊。但這種方式仍然擺脫不了PC機(jī)，控制系統(tǒng)的穩(wěn)定和可靠問(wèn)題依然存在，同時(shí)RS-485通訊成了控制實(shí)時(shí)性最大的瓶頸。

　　3．基于PLC的控制方案

　　PLC是工業(yè)控制的基石，到目前為止PLC在工業(yè)控制行業(yè)還穩(wěn)居老大的位置。其可靠性是眾多解決方案無(wú)法比擬的。一般的控制系統(tǒng)目前大都采用PLC控制的方式，通過(guò)專(zhuān)用的總線(xiàn)和專(zhuān)用的屏通訊，實(shí)現(xiàn)采集、控制、設(shè)置和瀏覽的一體化解決方案。另外也可以將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳送到PC機(jī)，實(shí)現(xiàn)PC的監(jiān)測(cè)。PLC編程簡(jiǎn)單，但使用的是專(zhuān)用設(shè)備和專(zhuān)用的軟件以及專(zhuān)用的協(xié)議，成本極高。隨著通訊技術(shù)和控制技術(shù)的發(fā)展，PLC的不靈活性日益暴露出來(lái)，這種傳統(tǒng)控制行業(yè)廣泛使用的控制器，在新興的行業(yè)已不能滿(mǎn)足要求。因其對(duì)控制和通訊的要求苛刻，故有專(zhuān)家預(yù)言：PLC將會(huì)退出歷史的舞臺(tái)。

　　下圖展示了各控制方式遞進(jìn)過(guò)程。

　　控制方式遞進(jìn)過(guò)程

　　4．嵌入式控制方案

　　嵌入式系統(tǒng)順應(yīng)歷史的趨勢(shì)，其靈活性，強(qiáng)大的控制和通訊能力，低廉的成本，給工業(yè)應(yīng)用帶來(lái)巨大的變革。嵌入式控制方案把嵌入式控制器作為控制和采集的本體，數(shù)據(jù)通過(guò)以太網(wǎng)傳送到PC機(jī)實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)的功能，PC如果死機(jī)，嵌入式系統(tǒng)仍然正常的工作，使得系統(tǒng)可靠性大大提高。該系統(tǒng)由于具有以太網(wǎng)接入功能，也可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程WEB的監(jiān)控。所使用的協(xié)議均為標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議，給系統(tǒng)的兼容性帶來(lái)很大的方便。