三菱電機(jī)：給您一體化的操作裝置(一)
http://www.0374v.cn工業(yè)操作裝置已日益發(fā)展成多功能的人機(jī)界面。作為現(xiàn)代自動(dòng)化方案一個(gè)不可或缺的組成部分，它們能夠?qū)υO(shè)備的控制調(diào)節(jié)過(guò)程進(jìn)行細(xì)微的觀察，創(chuàng)造與上級(jí)管理系統(tǒng)的必要連接，并為操作、檢測(cè)和診斷提供多重功能。
作為提生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)的關(guān)鍵，除了一般的控制方案，整體自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)還需要特定的機(jī)械操作監(jiān)控工藝。控制器和操作裝置間的緊密配合需要提供從生產(chǎn)流程到管理層必要的透明度，同時(shí)保證操作者、開(kāi)發(fā)人員和服務(wù)人員各司其職，并為其提供支持。要想令工業(yè)應(yīng)用的整個(gè)流程一目了然，僅靠帶有不同顯示器有限的幾種裝置已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。當(dāng)前企業(yè)需求的是既靈活又可延展的解決方案，從簡(jiǎn)單的設(shè)備顯示直到要求苛刻的全程可視化，若有統(tǒng)一的技術(shù)作為基礎(chǔ)則更為理想。
“對(duì)操作裝置的要求比以往任何時(shí)候都更加多樣化”，位于Ratingen的三菱電機(jī)產(chǎn)品經(jīng)理Christian Nomine先生十分清楚這一點(diǎn)，其負(fù)責(zé)操作裝置和可視化系統(tǒng)。簡(jiǎn)單的技術(shù)安裝、清晰的過(guò)程展示、度的操作舒適性、發(fā)生故障時(shí)準(zhǔn)確報(bào)告、經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)和第三方制造商控制器通暢的數(shù)據(jù)交換，還有安全的操作，以及即使在苛刻的工業(yè)環(huán)境中也能夠可靠地運(yùn)行，這些均是自動(dòng)化成敗的決定性因素。
尋求問(wèn)題的解決方案
標(biāo)準(zhǔn)操作裝置的功率是借助速度更快的信息處理機(jī)和大容量的存儲(chǔ)器而持續(xù)增強(qiáng)的，其能呈現(xiàn)更的顯示器分辨率和優(yōu)質(zhì)的圖形質(zhì)量，從而為用戶帶來(lái)更多設(shè)計(jì)選項(xiàng)；裝置加快了圖像生成速度，縮短了命令輸入和輸出時(shí)的反應(yīng)時(shí)間。“當(dāng)然，要想挖掘生產(chǎn)中的所有潛力以此降低經(jīng)營(yíng)總成本，僅靠改善各部件的功能是不夠的”，Nomine先生強(qiáng)調(diào)說(shuō)，未來(lái)的自動(dòng)化遠(yuǎn)比這要豐富得多，它將通過(guò)所有軟硬件的廣泛組合，為生產(chǎn)設(shè)備使用周期的各個(gè)階段提供更好的支持，從規(guī)劃開(kāi)發(fā)到組裝、調(diào)試、運(yùn)營(yíng)，直至維修和診斷。這樣便對(duì)操作和可視化技術(shù)提出了新要求。“操作部分初只被當(dāng)做可程序存儲(chǔ)控制器（SPS）的一個(gè)簡(jiǎn)單顯示裝置，現(xiàn)正逐步發(fā)展為工業(yè)自動(dòng)化中多功能操作和解決問(wèn)題的平臺(tái)，并因此成為總體解決方案的基本組成部分。”
三菱電機(jī)GT16新產(chǎn)品系列中的圖形操作裝置便是其中一例。公司將2004年時(shí)開(kāi)始采用的GOT1000系列產(chǎn)品在頂部性能上進(jìn)行了拓展。目前，此產(chǎn)品系列共包含12個(gè)模式，所帶有的顯示器尺寸分別為8.4、10.4、12.1和15 in（1in=25.4mm）。帶有敏感觸摸式操作面的清液晶平板顯示器(Thin Film Transistor)憑借1024×768的像素分辨率和65536色清晰地展現(xiàn)出不斷變化著的設(shè)備運(yùn)行實(shí)況。操作裝置的技術(shù)核心是新開(kāi)發(fā)的主處理器和圖形處理器，它們大大縮短了操作反應(yīng)時(shí)間，并和獨(dú)特的緩存機(jī)制一同加速圖像快速生成。項(xiàng)目存儲(chǔ)器為執(zhí)行要求較的操作和可視化任務(wù)設(shè)置了57MB容量。各式各樣的連接和擴(kuò)展途徑為客戶度身定制的設(shè)備方案提供了簡(jiǎn)單易行的途徑。
設(shè)備的基本配置包括了快速以太網(wǎng)和兩個(gè)串行接口（RS232和RS442/485）、機(jī)箱正面有兩個(gè)用于連接計(jì)算機(jī)和記憶棒的USB接口（帶有USB主機(jī)和USB設(shè)備功能）及CF卡插槽。此外設(shè)備還有兩個(gè)備用插槽，可供多達(dá)六個(gè)的其他通信卡或選項(xiàng)卡使用，擴(kuò)展靈活。為把生產(chǎn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸給上級(jí)制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES），設(shè)備還有其他多種選擇，例如不同的接口和網(wǎng)絡(luò)模塊、多媒體、視頻和音頻功能、USB打印機(jī)端口和MES接口功能，堅(jiān)實(shí)的機(jī)箱立面按照IP67f防護(hù)等級(jí)設(shè)置，針對(duì)生產(chǎn)環(huán)境的影響，如塵土、射流水、具破壞性的冷卻劑和潤(rùn)滑劑等起到防護(hù)作用，適用溫度范圍達(dá)0～50℃。
為所有環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)配置
“GOT1000系列圖形操作裝置為工廠、流程和樓宇自動(dòng)化而設(shè)計(jì)，其既能執(zhí)行簡(jiǎn)單任務(wù)，也能執(zhí)行復(fù)雜的操作或可視化任務(wù)。由于采用了封閉式VxWorks實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，可靠且安全”，Nomine先生解釋。三菱電機(jī)于1992年推出的這一系列現(xiàn)已發(fā)展到第四代，目前共包含4個(gè)設(shè)備系列總計(jì)60個(gè)觸摸屏模式（圖1），能兼容并輕松替換舊產(chǎn)品系列。
早在GT10系列還僅是帶有3.7～5.7 in顯示器的初始產(chǎn)品時(shí)，產(chǎn)品便已附帶多種功能，如設(shè)定值輸入、報(bào)警顯示、配方管理、密碼保護(hù)和多種語(yǔ)言等。對(duì)于執(zhí)行更為復(fù)雜的任務(wù)，除了目前采用的GT11和GT15產(chǎn)品系列外，還有采用5.7 in顯示器的用于串行通信的標(biāo)準(zhǔn)裝置，以及屏幕對(duì)角線為15 in的帶有網(wǎng)絡(luò)功能的產(chǎn)品類型可供選擇。驅(qū)動(dòng)程序能夠支持三菱電機(jī)的全部產(chǎn)品，還有許多其他制造商的控制和自動(dòng)化部件（圖2）。
值得注意的是，操作裝置應(yīng)可以在自動(dòng)化實(shí)施的各個(gè)階段為使用者提供支持。這一點(diǎn)在GT16和三菱電機(jī)iQ平臺(tái)的配合中表現(xiàn)得尤為突出。專為制造業(yè)制定的一體化控制方案將SPS、Motion Control、CNC和機(jī)器人操控等這些不同的控制類型皆統(tǒng)一在同一自動(dòng)化平臺(tái)上。在多處理器操作系統(tǒng)中，SPS-CPU和另外3個(gè)可靈活組合的中央處理器（CPU）共同分擔(dān)著控制和通信任務(wù)。通過(guò)共同的背板總線，數(shù)據(jù)交換與循環(huán)時(shí)間僅為0.88ms的處理器運(yùn)算周期同步產(chǎn)生。對(duì)于所有的工廠自動(dòng)化產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，作為圖形人機(jī)界面的GT16操作裝置是一個(gè)重要組成部分。它們無(wú)需進(jìn)一步設(shè)置參數(shù)化即可與背板總線直接連接，由此演變?yōu)閕Q平臺(tái)的一個(gè)模塊，實(shí)現(xiàn)了與控制器的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換。
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