許多(如果不能說是絕大多數(shù)的話)機器由稱為可編程邏輯控制器(PLC)的專用計算機控制。這一趨勢的根源可追溯至20世紀(jì)60年代末,當(dāng)時機器和裝配生產(chǎn)線變得日益復(fù)雜,其相應(yīng)的控制系統(tǒng)也是如此。當(dāng)時的硬連線基于中繼的控制系統(tǒng)不靈活,并且容易出錯。維護起來更像是經(jīng)歷了一場噩夢。所需繼電器和布線數(shù)量達(dá)到驚人的數(shù)目,這并未讓工程師的生活變得更輕松。像繼電器類的機械裝置比精心設(shè)計的電子設(shè)備更容易磨損。為了優(yōu)化其組裝生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)獲得更好的可靠性和維護,通用汽車公司與百福訂立合同,為基于不同硬接線繼電器的控制系統(tǒng)設(shè)計了一種電子替代品。第一個PLC由此誕生。其被稱作MODICON-084,并在今天被認(rèn)為是所有PLC系統(tǒng)的始祖。得益于其靈活性、簡易性和更好的成本結(jié)構(gòu),這一革命性的技術(shù)很快在全行業(yè)獲得應(yīng)用。
在隨后的幾年中,PLC外形尺寸變得越來越小,而編程變得更加容易。越來越多的PLC廠商出現(xiàn),并為編程和功能設(shè)置訂立了標(biāo)準(zhǔn)。今天,大型PLC系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施具有的功能和特性幾乎可解決自動化和過程控制出現(xiàn)的所有問題。
PLC基控制系統(tǒng)的主要優(yōu)點就是具有靈活性和簡單性,現(xiàn)在其可能激勵機器用戶優(yōu)化工作流程。改變軟件可以提高機器速度或減少生產(chǎn)過程的循環(huán)時間。時間就是金錢!但是,結(jié)果是機器磨損得更快。他們甚至可能發(fā)生危險,因為當(dāng)兩者之間的等待時間太短時,兩個處理工序可能發(fā)生沖突。改變硬件也可能顯得具有吸引力。假設(shè)我們的機器功能發(fā)生在一個特定時間 - 如果工藝步驟需要額外冷卻,為何我們不另將一臺風(fēng)扇接到控制這個功能的數(shù)字輸出呢?只要我們不違反該輸出的指定參數(shù),這真的不算一個問題。但是如果我們確實違反參數(shù),造成機器受損或老化變快,情況會怎樣?雖然機器制造商可能阻止未經(jīng)授權(quán)訪問軟件的主要功能,但很難阻止訪問PLC I / O模塊的螺釘端子。
一旦再次移除硬件修補,可能無法進行證明。機器制造商可能因輸出模塊或甚至機器的機械部件受損受到責(zé)備,盡管這并不是他們的過錯。他們能做些什么以至少獲得如此篡改的指示呢?既然我們生活在電子時代,應(yīng)該有一個電子解決方案。
用于可編程邏輯控制器參考設(shè)計的8通道1A /Ch高側(cè)驅(qū)動器(TIDA-00183)可以記錄輸出電流并可實時與存儲的基準(zhǔn)進行比較。每個1A輸出都具有測量輸出電流的功能。開機時,各種負(fù)荷具有一種特定的電流模式。比如,一個典型的燈泡在操作期間開始以高于平均電流10倍的電流啟動。繼電器開始時使用軟啟動電流,然后提高其操作電平。電機起初具有高電流峰值,但隨后降至對應(yīng)于其機械負(fù)荷的電平。
制造商如何利用此電流記錄功能在機器受損時保護機器,并進行一些取證工作呢?該控制PLC了解它何時接通和斷開負(fù)荷。機器的設(shè)計師知道哪種輸出需要何種類型的負(fù)荷。這兩部分信息,與電流檢測一起,使得PLC能夠?qū)崟r驗證連接的負(fù)荷?;蛘?,機器在裝運前可記錄機器端測試期間所有連接負(fù)荷的電流模式,并存儲模式供后續(xù)參考和驗證。此驗證不僅使得未經(jīng)授權(quán)的修改可見,同時也可見老化和有缺陷負(fù)荷的影響。許多情況下,機器可及早告知操作者機器將會出現(xiàn)故障或已被未經(jīng)授權(quán)的人員修改。
TIDA-00183中演示的電流檢測功能甚至可執(zhí)行更多任務(wù)。它可實現(xiàn)應(yīng)用軟熔絲,這是專為連接負(fù)荷量身定做的軟件配置保護方案。另外也可實現(xiàn)負(fù)荷平衡;如果一種輸出需要比1A輸出配額更多的電流,但其他幾種輸出需要的電流較少,PLC可相應(yīng)地調(diào)節(jié)限流,前提是電流總和維持在電流限值以下。這些功能可以幫助實現(xiàn)之前根本不存在的功能和診斷水平。
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