電子發(fā)燒友App
迪米系統(tǒng)架構(gòu)應(yīng)用范例
從第一、二代最早期的系統(tǒng)整合方式，用單一或分布式的計(jì)算機(jī)插上數(shù)片I/O 卡及通訊適配卡(RS232/RS485/RS422)，用來收集遠(yuǎn)程的I/O 數(shù)據(jù)并整合各種設(shè)備裝置并當(dāng)作SCADA 平臺(tái)或
數(shù)據(jù)庫平臺(tái)，此架構(gòu)看似簡單，但對(duì)其系統(tǒng)的穩(wěn)定性有其致命的影響，此架構(gòu)最大的缺點(diǎn)是:
1. 用商用計(jì)算機(jī)或工業(yè)計(jì)算機(jī)當(dāng)作數(shù)據(jù)收集器及將眾多裝置的Driver 安裝在計(jì)算機(jī)上來整合各種設(shè)備裝置的數(shù)據(jù)并且當(dāng)做Database Server，不但占用許多計(jì)算機(jī)資源使得計(jì)算機(jī)速度緩慢，并且造成系統(tǒng)極端的不穩(wěn)定。
2. IPC 擴(kuò)充性差/配線不易，無法連接遠(yuǎn)程的 I/O 及設(shè)備裝置。
3. IPC 上所插卡的金手指，會(huì)因?yàn)闀r(shí)間一久而產(chǎn)生氧化現(xiàn)象，造成硬件通訊的不穩(wěn)定。
4. IPC 的處理器是高功耗易產(chǎn)生熱且硬盤易受震動(dòng)而當(dāng)機(jī)，不適合用于工廠的嚴(yán)苛環(huán)境(高溫/高濕/噪聲高/震動(dòng)/腐蝕性高) ，就算是電子廠的環(huán)境下 ，散熱的問題均將導(dǎo)致其它儀
表的誤差與不穩(wěn)定性，對(duì)IPC 在24hr 不停機(jī)的使用壽命及維修率一大考驗(yàn)，由此看來目前趨勢(shì)下采用no-fan RISC 的PAC(整合開放式的作業(yè)平臺(tái)與IPC 標(biāo)準(zhǔn)接口+PLC 各種I/O模塊)為最佳之架構(gòu)。 進(jìn)入了第三代的系統(tǒng)整合方式，是目前普遍采用的系統(tǒng)架構(gòu)，在現(xiàn)埸各處放置RS232 to RS422/RS485 或 RS232 to Ethernet 的訊號(hào)轉(zhuǎn)換的分布式模塊，在SCADA 計(jì)算機(jī)則Ethernet 收集所有數(shù)據(jù)。不僅降低成本也大幅降低上層計(jì)算機(jī)的Loading，將I/O 數(shù)據(jù)收集與 SCADA、數(shù)據(jù)庫處理工作分離使其單純化，此方式看似很好，卻是整合上的迷思。
主要原因:
1. 在于Ethernet 頻寬大與RS422/RS485 的頻寬比較下不成比例，若要彌補(bǔ)RS422/RS485 的頻寬不足問題，需要接專線專用，成本所費(fèi)不貲；若不用專線處理，由于頻寬的極端不對(duì)稱及訊號(hào)轉(zhuǎn)換模塊缺乏處理data 轉(zhuǎn)換成information 的機(jī)制，一旦網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)量多時(shí)反而會(huì)造成封包碰撞而造成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)塞車而當(dāng)機(jī)。
2. RS422/RS485 或 RS232 to Ethernet 的訊號(hào)轉(zhuǎn)換的模塊僅是Gateway ，無法撰寫程序去處理運(yùn)算及各種設(shè)備通訊整合Driver 的問題，所以Gateway 無法取代現(xiàn)場(chǎng)端工業(yè)計(jì)算機(jī)的角
色，Driver 的loading 仍在中控SCADA 的計(jì)算機(jī)上。第四代為最新系統(tǒng)整合產(chǎn)業(yè)中未來的新趨勢(shì)架構(gòu)，采用最新的泓格嵌入式系統(tǒng)的開放式PAC 架構(gòu)I-7188 取代現(xiàn)場(chǎng)端的工業(yè)計(jì)算機(jī)， 其特色可支持多種通訊定RS232/RS422/RS485/Ethernet/Modbus RTU/ Modbus TCP/OPC，可撰寫程序支持各種PLC 及儀表設(shè)備之通訊協(xié)議，體積小，穩(wěn)定性高，效能佳，采用雙WATCH DOG，可
監(jiān)視、易維護(hù)、設(shè)備新增擴(kuò)充容易且可彈性新增或減少，數(shù)據(jù)具開放性，任何計(jì)算機(jī)只要裝上監(jiān)控軟件或用IE 便可透過Web 作遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控。
優(yōu)點(diǎn):大幅提升了中控SCADA 計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)庫處理速度的能力，此架構(gòu)將現(xiàn)場(chǎng)端的各種PLC 及儀表設(shè)備的參數(shù)及數(shù)據(jù)記憶區(qū)(DM) ，全部寫入各分散I-7188 的PAC 控制器當(dāng)作各種PLC 及儀表設(shè)備的參數(shù)設(shè)定的緩沖區(qū)(Buffer)，徹底地解決了RS422/RS485 的頻寬問題。但如何強(qiáng)化現(xiàn)場(chǎng)端I/O 部分的速度? Local Device orRemote I/O 大都采用RS422 / RS485 串接方式速率最高
為115.2kbps ，因此特別提出泓格FR-net 高速I/O 接口技術(shù)之架構(gòu)，形成第五代的現(xiàn)場(chǎng)端I/O 訊號(hào)傳輸速率的架構(gòu)，F(xiàn)R-net 高速I/O 接口與傳統(tǒng)RS485 接口最大的不同除了FR-net I/O 接口具有 Fix Scan time ( I/O 2048 點(diǎn)固定在5.76ms 掃描完成 )不像傳統(tǒng)RS485 接口采用
polling 方式無法及時(shí)處理緊急或事件的I/O，且RemoteI/O 數(shù)越多，整體系統(tǒng)架構(gòu)傳輸速度越慢，通常是以秒(s)為單位，速度遠(yuǎn)慢于FR-net I/O 接口。FR-net I/O 接口的特色，以往只存在中高階PLC 間之通訊層(Mitsubishi 的CC-Link、Omron 的 Control Link ) ，成本相當(dāng)昂貴，但泓格且將FR-net chip 整合在I-7188的PAC 控制器中及 Non-CPU 的遠(yuǎn)程I/O 模塊中實(shí)為一
大創(chuàng)新，大幅降低成本使得此系統(tǒng)架構(gòu)普遍應(yīng)用于工廠自動(dòng)化、大樓安全自動(dòng)化、機(jī)臺(tái)自動(dòng)、建筑物消防警報(bào)系統(tǒng)等各種應(yīng)用，此證明I-7188 PAC+FR-net chip 是PAC 整合PLC 優(yōu)勢(shì)之最佳系統(tǒng)架構(gòu)，也是泓格未來的機(jī)會(huì)與展望。
從第一、二代最早期的系統(tǒng)整合方式，用單一或分布式的計(jì)算機(jī)插上數(shù)片I/O 卡及通訊適配卡(RS232/RS485/RS422)，用來收集遠(yuǎn)程的I/O 數(shù)據(jù)并整合各種設(shè)備裝置并當(dāng)作SCADA 平臺(tái)或
數(shù)據(jù)庫平臺(tái)，此架構(gòu)看似簡單，但對(duì)其系統(tǒng)的穩(wěn)定性有其致命的影響，此架構(gòu)最大的缺點(diǎn)是:
1. 用商用計(jì)算機(jī)或工業(yè)計(jì)算機(jī)當(dāng)作數(shù)據(jù)收集器及將眾多裝置的Driver 安裝在計(jì)算機(jī)上來整合各種設(shè)備裝置的數(shù)據(jù)并且當(dāng)做Database Server，不但占用許多計(jì)算機(jī)資源使得計(jì)算機(jī)速度緩慢，并且造成系統(tǒng)極端的不穩(wěn)定。
2. IPC 擴(kuò)充性差/配線不易，無法連接遠(yuǎn)程的 I/O 及設(shè)備裝置。
3. IPC 上所插卡的金手指，會(huì)因?yàn)闀r(shí)間一久而產(chǎn)生氧化現(xiàn)象，造成硬件通訊的不穩(wěn)定。
4. IPC 的處理器是高功耗易產(chǎn)生熱且硬盤易受震動(dòng)而當(dāng)機(jī)，不適合用于工廠的嚴(yán)苛環(huán)境(高溫/高濕/噪聲高/震動(dòng)/腐蝕性高) ，就算是電子廠的環(huán)境下 ，散熱的問題均將導(dǎo)致其它儀
表的誤差與不穩(wěn)定性，對(duì)IPC 在24hr 不停機(jī)的使用壽命及維修率一大考驗(yàn)，由此看來目前趨勢(shì)下采用no-fan RISC 的PAC(整合開放式的作業(yè)平臺(tái)與IPC 標(biāo)準(zhǔn)接口+PLC 各種I/O模塊)為最佳之架構(gòu)。 進(jìn)入了第三代的系統(tǒng)整合方式，是目前普遍采用的系統(tǒng)架構(gòu)，在現(xiàn)埸各處放置RS232 to RS422/RS485 或 RS232 to Ethernet 的訊號(hào)轉(zhuǎn)換的分布式模塊，在SCADA 計(jì)算機(jī)則Ethernet 收集所有數(shù)據(jù)。不僅降低成本也大幅降低上層計(jì)算機(jī)的Loading，將I/O 數(shù)據(jù)收集與 SCADA、數(shù)據(jù)庫處理工作分離使其單純化，此方式看似很好，卻是整合上的迷思。
主要原因:
1. 在于Ethernet 頻寬大與RS422/RS485 的頻寬比較下不成比例，若要彌補(bǔ)RS422/RS485 的頻寬不足問題，需要接專線專用，成本所費(fèi)不貲；若不用專線處理，由于頻寬的極端不對(duì)稱及訊號(hào)轉(zhuǎn)換模塊缺乏處理data 轉(zhuǎn)換成information 的機(jī)制，一旦網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)量多時(shí)反而會(huì)造成封包碰撞而造成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)塞車而當(dāng)機(jī)。
2. RS422/RS485 或 RS232 to Ethernet 的訊號(hào)轉(zhuǎn)換的模塊僅是Gateway ，無法撰寫程序去處理運(yùn)算及各種設(shè)備通訊整合Driver 的問題，所以Gateway 無法取代現(xiàn)場(chǎng)端工業(yè)計(jì)算機(jī)的角
色，Driver 的loading 仍在中控SCADA 的計(jì)算機(jī)上。第四代為最新系統(tǒng)整合產(chǎn)業(yè)中未來的新趨勢(shì)架構(gòu)，采用最新的泓格嵌入式系統(tǒng)的開放式PAC 架構(gòu)I-7188 取代現(xiàn)場(chǎng)端的工業(yè)計(jì)算機(jī)， 其特色可支持多種通訊定RS232/RS422/RS485/Ethernet/Modbus RTU/ Modbus TCP/OPC，可撰寫程序支持各種PLC 及儀表設(shè)備之通訊協(xié)議，體積小，穩(wěn)定性高，效能佳，采用雙WATCH DOG，可
監(jiān)視、易維護(hù)、設(shè)備新增擴(kuò)充容易且可彈性新增或減少，數(shù)據(jù)具開放性，任何計(jì)算機(jī)只要裝上監(jiān)控軟件或用IE 便可透過Web 作遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控。
優(yōu)點(diǎn):大幅提升了中控SCADA 計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)庫處理速度的能力，此架構(gòu)將現(xiàn)場(chǎng)端的各種PLC 及儀表設(shè)備的參數(shù)及數(shù)據(jù)記憶區(qū)(DM) ，全部寫入各分散I-7188 的PAC 控制器當(dāng)作各種PLC 及儀表設(shè)備的參數(shù)設(shè)定的緩沖區(qū)(Buffer)，徹底地解決了RS422/RS485 的頻寬問題。但如何強(qiáng)化現(xiàn)場(chǎng)端I/O 部分的速度? Local Device orRemote I/O 大都采用RS422 / RS485 串接方式速率最高
為115.2kbps ，因此特別提出泓格FR-net 高速I/O 接口技術(shù)之架構(gòu)，形成第五代的現(xiàn)場(chǎng)端I/O 訊號(hào)傳輸速率的架構(gòu)，F(xiàn)R-net 高速I/O 接口與傳統(tǒng)RS485 接口最大的不同除了FR-net I/O 接口具有 Fix Scan time ( I/O 2048 點(diǎn)固定在5.76ms 掃描完成 )不像傳統(tǒng)RS485 接口采用
polling 方式無法及時(shí)處理緊急或事件的I/O，且RemoteI/O 數(shù)越多，整體系統(tǒng)架構(gòu)傳輸速度越慢，通常是以秒(s)為單位，速度遠(yuǎn)慢于FR-net I/O 接口。FR-net I/O 接口的特色，以往只存在中高階PLC 間之通訊層(Mitsubishi 的CC-Link、Omron 的 Control Link ) ，成本相當(dāng)昂貴，但泓格且將FR-net chip 整合在I-7188的PAC 控制器中及 Non-CPU 的遠(yuǎn)程I/O 模塊中實(shí)為一
大創(chuàng)新，大幅降低成本使得此系統(tǒng)架構(gòu)普遍應(yīng)用于工廠自動(dòng)化、大樓安全自動(dòng)化、機(jī)臺(tái)自動(dòng)、建筑物消防警報(bào)系統(tǒng)等各種應(yīng)用，此證明I-7188 PAC+FR-net chip 是PAC 整合PLC 優(yōu)勢(shì)之最佳系統(tǒng)架構(gòu)，也是泓格未來的機(jī)會(huì)與展望。
工商網(wǎng)監(jiān)
評(píng)論