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自动化技术迎接智能制造的挑战
[发布时间]:2016年3月18日 [来源]:电气自动化技术网 [点击率]:6150
【导读】: 制造业,特别是装备制造业是为国民经济各行业提供技术装备的战略性产业,是各行业产业升级、技术进步的重要保障和国家综合实力的集中体现。世界技术进步与经济发展表明:发展智能制造是提升制造业效能,促进经济...

  COMOS产品分为4类:
 ①COMOSPlatform是COMOS解决方案的基础,提供面向对象的全局数据一致性管理,其效益是有唯一的数据库,确保数据流转过程中没有数据丢失和冲突;优化工厂和工艺。
  ②COMOSProcess是工艺工程解决方案,涵盖概念设计,2D/3D设计和建造多阶段,其效益是满足复杂需求的高效工程设计流程,缩短项目周期。
  ③COMOSAutomation是涵盖一体化电气和仪表控制设计以及数字化工程的解决方案,其效益是软硬件之间无缝,且可靠地进行数据交换。
  ④COMOSOperations是工厂运行和维护阶段专业的工厂管理解决方案,其效益是为工厂的可持续运行提供高颜色策略支持,降低风险和费用。

  这4类COMOS解决方案采用模块化的设计,这些模块在下列5个阶段提供和主要功能如:
  ①基础工程设计详实工艺工程数据表,功能流程图设计,工艺流程图设计等。
  ②详细工程设计阶段设备和装配工程设计,布局工程设计,管路布置设计,仪表与控制位置图,逻辑图等。
  ③施工阶段采购文档,安装文档,电气原理图,调试,试车等。
  ④试车阶段调试,功能测试,修订管理,最终计划,工厂技改计划等。

  COMOS模块使串行设计变为并行设计,数据都在COMOS的唯一数据库中,能保证在工程设计的各阶段中安全无缝传输数据。在中国COMOS已用于中国石油化式股份有限公司等。
  德国倍福自动化有限公司周耀纲先生详述“XFC极速控制技术及其应用”,他介绍:XFC是在4种组件——TwinCAT、EtherCAT、IPC和EtherCATI/O基础上产生的技术,能全方位提升控制系统的性能。XFC主要有5种技术组成:
  ①分布式时钟它使I/O实现同步,与通信延迟和控制拌动无关。分布式时钟是XFC技术的基础,也是EtherCAT技术的基本功能,所有的 EtherCAT设备都具有本地时钟,并通过EtherCAT通信自动化连续地与其它所有的时钟保持同步,通信所用时间偏差可以得到补偿,所有时钟之间的最大偏差都小于100ns。分布式时钟的当前时间也可作为系统时间,因为它可以被整个系统使用。
  ②时间戳它使I/O的过程数据还额外包含一个系统时间信息。时间戳为过程数据提供高精度的时间信息,可用于输入信号、记录信号发生的时间和输出信号控制输出的时间。
  ③高速I/O传统的方法要达到100μs的周期时间,需要依赖专用的、独立的控制器,但有许多缺点。而XFC的高速I/O采用高速信号检测技术,输出一个非常短的脉冲,数字量I/O上升沿时间为1μs,A/D、D/A转换时间为10μs。
  ④超采样在每个I/O扫描周期捕捉和输出一批数据,使控制获得更高的连续性。通常为了提高采样率都是通过缩短扫描周期来实现,而扫描周期又不能无限制的缩短。而XFC的超采样数据类型能够实现在一个扫描周期内对一个输入值多次等时间间隔采样,记录到一个数组里面,并在一个扫描周期内传输到控制器。对于输出值,能够使输出在一个扫描周期内改变多次。超采样系统描述了在一个通信周期中采样(改变)的次数,即使是在一般的通信周期时间条件下,也可以轻松地达到200kHz的采样率。
  ⑤微增量利用信号的上升沿和下降沿的时间来计算微增量。这样,在使用标准的编码器时,可在低速情况下也能获得更准确的位置值;可获得更准确的速度计算;不需要滤波器,因为滤波将会导致响应时间变慢。采用微增量技术可使机器运转更平稳,可提升多轴系统的同步性能。具体应用XFC技术的案例:如加拿大Husky公司生产的Jogole杯子年产量54568421个,老产品单个重量22g,采用XFC技术后的新产品单个重量为20g,每年节约 125507kg,每年节约价值18.2651万美元的原材料。

  上海工业自动化仪表研究院彭瑜教授综述“工业通信技术新观察”。首先,他指出:IEC和ISO近年设立的联合工作组JWG14提出了《工业自动化能效》的文件,正在广泛征求意见。这标志着继测量控制和功能安全之后,提高能源的利用效率,已经列入工业自动化的三大任务之一。按照《工业自动化能效》文件的定义,能效是输出的性能(绩效)、服务、货品或能量与输入能量之间的比率,或其它的定量关系。这里应注意的是,上述的输入和输出都必须是明确定量、定性的,而且是可以度量或测量的。
  接着,他就近些年来围绕工业通信技术和应用领域的长足发展,从降低能耗、提高工业自动化能效和改善功能安全两方面进行观察的结果作深入的论述。
  第一方面,利用工业通信技术帮助节能——PROFIenergy和SercosEmergy。众所周知,节能是国民经济发展的永恒主题,各国都引起了高度重视,近些年来,像ProfiNet、SercosⅢ、CC-Link以及ODVA等工业通信协议的组织纷纷投入人力和财力来研究如何在工业控制现场总线和工业以太网日趋成熟和应用的基础上,为减少制造工业的能耗必须建立的相应标准化机制,以浓度地挖掘系统潜在的节能潜力。其中,ODVA从 2011年开始正在制定十年的能源路线图。

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