工業(yè)自動化頗受關(guān)注 微控制器開源有啥優(yōu)勢
2021-07-01 13:43:56 來源:控制工程網(wǎng) 作者:Bill Dehner 點(diǎn)擊:1821
雖然工業(yè)自動化技術(shù)性與大家日常生活普遍的消費(fèi)級硬件配置和手機(jī)軟件區(qū)別非常大,可是工業(yè)微控制器正使工業(yè)運(yùn)用獲利于對外開放源碼。工業(yè)微控制器技術(shù)已經(jīng)縮小了它與消費(fèi)級技術(shù)間的差距,這為最終用戶產(chǎn)生了一些特大而意外的收獲。
通常覺得,與顧客技術(shù)性對比,包含控制器以內(nèi)的工業(yè)自動化技術(shù)性發(fā)展比較緩慢。落后的緣故是僅有在市場的需求獲得證實(shí)以后,控制器一些優(yōu)秀技術(shù)才會被用以更傳統(tǒng)、更嚴(yán)苛的工業(yè)運(yùn)用中。
因?yàn)楣I(yè)控制器運(yùn)用必須持續(xù)很多年、安全性、靠譜地實(shí)際操作具備潛在性風(fēng)險的機(jī)器設(shè)備,因而,精心策劃和包裝的自動化商品看起來至關(guān)重要。這代表著控制器的其他作用,比如控制器的便捷性和優(yōu)良的連通性,一般是主次考慮到的要素。
經(jīng)歷過十五載,消費(fèi)行業(yè)的“創(chuàng)業(yè)者”文化得到了長久的發(fā)展趨勢。這一社區(qū)為應(yīng)用PC和微控制器來實(shí)際操作各種各樣“DIY”新項(xiàng)目產(chǎn)生了熱情和創(chuàng)造力。在開發(fā)者中,大部分人將這種自制新項(xiàng)目的源碼對外開放,以供所有人應(yīng)用,可是這種技術(shù)一般還不具有在工廠車間應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)。
工業(yè)微控制器,將開源優(yōu)點(diǎn)與完善的工業(yè)服務(wù)平臺緊密結(jié)合,為最終用戶給予了大量的自動化選擇。
開源CPU
開源新項(xiàng)目在很多層面與工業(yè)運(yùn)用有關(guān)。比如,過去的幾年里,通用Linux開源操作系統(tǒng)被置入到工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)(IIoT)設(shè)備中,作為運(yùn)作控制器和可視化軟件的服務(wù)平臺,飾演愈來愈關(guān)鍵的角色。
開源程序員一般是完全免費(fèi)向全部客戶給予源碼和程序流程。很多人會覺得,這類開放式針對執(zhí)行工作人員而言,提升了一定的風(fēng)險性。可是,更高的開放式使所有人都能夠查詢編碼,而且大型的開發(fā)者社區(qū)能夠在發(fā)現(xiàn)問題時快速響應(yīng)。
從對外開放硬件配置的視角看來,二種領(lǐng)跑的微控制器是樹莓派(RaspberryPi)和Arduino。前面一種更像一個中小型的雙板PC,而后面一種則更簡易。針對Arduino,稱之為Shields的可層疊的配件板提升了以太網(wǎng)接口、Wi-Fi、GPS和其他拓展作用,使這種系統(tǒng)軟件特別適合原型圖工作人員和發(fā)燒友(圖1)。
圖1:Arduino和相近的微控制器,是創(chuàng)作者社區(qū)的關(guān)鍵構(gòu)成部分,協(xié)助發(fā)燒友完成測算和自動化新項(xiàng)目。文中圖片出處:Automation Direct
像Arduino那樣的微控制器,是為學(xué)習(xí)培訓(xùn)C++程序編寫的學(xué)員而建立的,致力于供有一切程序編寫工作經(jīng)驗(yàn)的人應(yīng)用。合理、完全免費(fèi)、豐富多彩的軟件庫,眾多成本低的硬件配置挑選,及其最終用戶的設(shè)計關(guān)鍵,使這類開源定義變成創(chuàng)作者社區(qū)的最愛。
微控制器的普及化已吸引來工業(yè)自動化領(lǐng)域的關(guān)心,業(yè)余組發(fā)燒友需要的很多功用,也是工業(yè)新項(xiàng)目必須的。一些最終用戶乃至將消費(fèi)級微控制器運(yùn)用到工業(yè)行業(yè),成為工業(yè)微控制器,可是商業(yè)服務(wù)和工業(yè)規(guī)格型號中間的差別,會產(chǎn)生一定的風(fēng)險性。
圖2:Automation Direct企業(yè)的Productivity Open等新品,給予了一種將工業(yè)規(guī)格型號的開源微控制器作用與I/O設(shè)計方案緊密結(jié)合的方式 。
開源程序編寫的益處
挑選對外開放源碼完成自動化新項(xiàng)目,最終用戶毫無疑問會獲益于當(dāng)代程序編寫選擇項(xiàng)與完善的工業(yè)應(yīng)用性中間的結(jié)合??蛻裟軌蚧旌吓浯疃喾N多樣方式來得到需要的物品。
有時候,在加上連接網(wǎng)絡(luò)的工業(yè)微控制器以敞開式實(shí)行專業(yè)的每日任務(wù)或測算時,再次應(yīng)用根據(jù)可編程邏輯控制器(PLC)具備實(shí)際意義。在一些狀況下,客戶能夠在敞開式控制器中,開發(fā)設(shè)計全部操縱邏輯性和通用性測算,隨后使具備鍵入/輸出(I/O)的關(guān)系機(jī)器設(shè)備自動化。
另一個必須考慮到的要素涉及到設(shè)計和維護(hù)保養(yǎng)工作人員的專業(yè)技能。雖然現(xiàn)階段的工業(yè)客戶,在職業(yè)發(fā)展中早已接受過PLC學(xué)習(xí)培訓(xùn),但下一代客戶很有可能更能夠適應(yīng)在開源硬件配置中應(yīng)用當(dāng)代技術(shù)和計算機(jī)語言。
新的服務(wù)平臺能夠在敞開式工業(yè)微控制器與PLC和I/O中間創(chuàng)建公路橋梁,生產(chǎn)商能夠運(yùn)用當(dāng)今的專業(yè)技能,運(yùn)用新員工來塑造專業(yè)技術(shù)人員,她們期待在當(dāng)代開源服務(wù)平臺工作中。
圖3:與消費(fèi)級控制器不一樣,工業(yè)微控制器必須在極端化標(biāo)準(zhǔn)下開展檢測,以保證現(xiàn)場的穩(wěn)定性。
開源控制器的運(yùn)用
伴隨著工業(yè)開源的發(fā)展?jié)摿τ鷣碛鷱?qiáng)悍,客戶將再次找尋新的運(yùn)用。應(yīng)用開源工業(yè)控制器的一種基本方式是將其配備為數(shù)據(jù)信息監(jiān)控軟件,即便針對C++的初學(xué)者而言也非常容易。初始機(jī)器設(shè)備生產(chǎn)商(OEM)能夠?qū)⒊ㄩ_式控制器做為實(shí)際操作設(shè)備的一站式解決方法,與此同時給予比PLC更優(yōu)秀的優(yōu)化算法和數(shù)據(jù)處理方法作用。
開源控制器也特別適合各種各樣半工業(yè)運(yùn)用,比如自然環(huán)境操縱或試驗(yàn)室設(shè)備監(jiān)控。自動化煙薰燒烤架、家中自動化和農(nóng)牧業(yè)項(xiàng)目等大量朝向顧客的工業(yè)控制器,還可以根據(jù)工業(yè)化開源服務(wù)平臺完成。園藝花卉發(fā)燒友能夠?yàn)樵鹤拥氖卟怂麥厥掖笈锖凸喔裙こ?,配備一個微控制器。在工作上,她們能夠運(yùn)用同樣的定義,來完成大中型農(nóng)牧業(yè)系統(tǒng)軟件和機(jī)器設(shè)備的自動化。在家里應(yīng)用微控制器來遠(yuǎn)程操作燈光效果和其他機(jī)器設(shè)備的人,還可以將同樣定義拓展到商業(yè)服務(wù)或工業(yè)設(shè)備中照明燈具和自然環(huán)境操縱的自動化上。
圖4:增加的圖型數(shù)控編程軟件,為最終用戶給予了另一種可瀏覽的方法,能夠?qū)㈤_源Arduino微控制器作用集成化到他們的工業(yè)新項(xiàng)目中。
適用工業(yè)自然環(huán)境的開源選擇項(xiàng)
針對生產(chǎn)商來講,消費(fèi)級微控制器因?yàn)橛布渲贸杀举M(fèi)便宜,可能是一個具有誘惑力的自動化選擇項(xiàng)??墒牵?yàn)檫_(dá)到20%的經(jīng)營開支一般與控制器維護(hù)保養(yǎng)有關(guān),因而沒法承擔(dān)嚴(yán)苛工業(yè)自然環(huán)境的這種控制器會耗費(fèi)適用費(fèi)用預(yù)算。
如今,PLC和可編程控制器自動化控制器(PAC)技術(shù)早已發(fā)展到能夠給予工業(yè)化的對外開放源碼硬件配置選擇項(xiàng),最終用戶能夠應(yīng)用她們必須的強(qiáng)勁服務(wù)平臺來融合她們要想要的現(xiàn)代自動化系統(tǒng)軟件。
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