網(wǎng)絡(luò )傳感器緊扣工業(yè)自動(dòng)化脈搏

概要

在當今競爭日益激烈的全球市場(chǎng)中，高效的工業(yè)生產(chǎn)能力通常取決于每間工廠(chǎng)自動(dòng)化系統的速度、精度和可靠度。即使是在一些低勞動(dòng)力成本的地區，制造廠(chǎng)商們也渴望提高其自動(dòng)化系統的精密度，因為他們知道，如果不這么做就會(huì )危及其在全球經(jīng)濟中的位置。

工業(yè)自動(dòng)化的心臟是新一代高級智能傳感器，它讓產(chǎn)品生產(chǎn)線(xiàn)持續運行，通過(guò)低延遲和實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò )，連接至高性能可編程邏輯控制器(PLC)以及人機界面(HMI)系統。當然，對制造廠(chǎng)商而言，時(shí)間就是金錢(qián)。只要制造的產(chǎn)品能夠達到規定質(zhì)量水平，高效的生產(chǎn)線(xiàn)就會(huì )盡可能快地持續運行。高速、可靠的傳感器必須非常迅速(數毫秒甚至更快)地監控或者測量生產(chǎn)線(xiàn)的各種狀態(tài)。之后，網(wǎng)絡(luò )必須以最小時(shí)間的延遲、且不中斷生產(chǎn)的情況下，傳輸這種信息。我們需要大量的工業(yè)通信協(xié)議來(lái)實(shí)現所要求的關(guān)鍵通信性能，例如：PROFIBUS?/PROFINET?、Ethernet/IP?、EtherCAT?、POWERLINK、SERCOS? III等。另外，如PLC等處理元件必須正確地實(shí)時(shí)響應，否則會(huì )影響生產(chǎn)率，造成損失利潤(參見(jiàn)下面圖1)。

德州儀器公司(TI)在向工業(yè)自動(dòng)化提供全面高性能、高效、可擴展技術(shù)方面，擁有豐富的經(jīng)驗。德州儀器廣泛的模擬和嵌入式處理器產(chǎn)品系列可助力廣大客戶(hù)設計完整的系統級解決方案。本文重點(diǎn)介紹的TI的創(chuàng )新型高差異化解決方案，它讓工業(yè)通信成本更低、接入更方便，并推進(jìn)自動(dòng)化和生產(chǎn)效率的提升。

圖1 HMI+PLC+傳感器+馬達控制的工業(yè)自動(dòng)化系統

工業(yè)自動(dòng)化介紹

典型的工業(yè)自動(dòng)化系統一般由四大部分組成，它們之間可以實(shí)施低延遲和實(shí)時(shí)高速的通信。這四大組成部分分別為：傳感器、人機界面、PLC和馬達驅動(dòng)器。

傳感器

現代工廠(chǎng)自動(dòng)化系統的信息和數據傳輸越來(lái)越依賴(lài)于智能傳感器。從前，傳感器只負責監控和測量，卻不分析。而現在，隨著(zhù)傳感器變得更加智能，它們能夠更好地對其所檢測的工作進(jìn)行評估，并能實(shí)時(shí)地完成任務(wù)。傳感器的諸多功能包括檢測溫度、運動(dòng)、光學(xué)對象和位置、重量、加速度、化學(xué)成分、氣體、氣壓或者其他壓力、液體流動(dòng)以及物理世界的其它方面。

人機界面(HMI)

人機界面是與操控者進(jìn)行通信的某個(gè)單元或者子系統。使用當前一流的技術(shù)，大多數工業(yè)自動(dòng)化系統的人機界面都集成了圖形顯示子系統，例如：觸摸屏等，因為這類(lèi)系統直觀(guān)、簡(jiǎn)單易學(xué)。