在工业自动化领域,迪米系统架构的演变是一个值得关注的话题。从最初的第一、二代系统整合方式,我们可以看出其简洁但缺乏稳定性的特点。这些早期的解决方案主要依赖于单一或分布式计算机与数片I/O卡及通讯适配卡(RS232/RS485/RS422)的配合,以收集远程I/O数据并整合各种设备装置。不过,这种架构存在几个明显的问题:
商用计算机或工业计算机作为数据收集器,安装了众多驱动程序,对计算机资源造成压力,使得速度缓慢,并极大地影响了系统稳定性。
IPC(Industrial Personal Computer)扩展性差,配线不易处理,无法连接到远程I/O及设备。
IPC插卡容易产生氧化现象,导致硬件通讯不稳定。
高功耗且易产生热量的IPC,不适应工厂严苛环境,如高温、高湿、噪声高、震动和腐蚀性高。
随着第三代系统整合方式的出现,我们使用了RS232 to RS422/RS485 或 RS232 to Ethernet 的讯号转换模块,以及SCADA计算机通过Ethernet收集所有数据。这一方法似乎降低成本并减轻上层计算机负载,但实际上仍然存在问题:
因为Ethernet频宽不足以完全弥补RS422/RS485频宽不足,因此需要专线解决问题,或会因为网络拥堵而导致封包碰撞和网络故障。
RS422/RS485或 RS232 to Ethernet 的转换模块仅能作为Gateway,不具备编写程序处理运算及各种设备通讯整合Driver能力。
为了迎接未来无缝融合与开放性的需求,我们采用最新泓格嵌入式系统开放式PAC架构I-7188取代现场端工业计算机。这种PAC具有多种通信协议支持,如RS232/RS422/RS485/Ethernet/Modbus RTU/ Modbus TCP / OPC等,可以撰写程序来支持各种PLC及仪表设备通讯协议,其体积小、性能优越且可靠。此外,它采用双WATCH DOG监视功能,便于维护,并且支持弹性新增或减少设备,无论是通过软件还是IE浏览器,都可以实现远程实时监控。
这一结构将现场端PLC及仪表参数记忆区DM全部移至分散I-7188中的PAC中,从而彻底解决了传统通信速率限制的问题。但为了进一步提升现场端IO部分速度,我们提出FR-net高速IO接口体系,为第五代IO信号传输速率提供了一套全新的框架。在这个框架下,即使是最复杂的大型应用,也能够享受到快速响应和精确控制带来的优势。