标签: 工业控制

施密特触发器光耦在工业控制领域发挥着举足轻重的作用，主要应用于信号隔离、噪声抑制、状态检测与控制保护等方面。以下是施密特触发器光耦在工业控制中的一些具体应用与创新实践： 噪声抑制 工业环境中电磁干扰较为严重，施密特触发器光耦凭借光电隔离的特性，能够有效抑制电磁噪声，保证信号的准确传输。光耦通过隔离电磁干扰，提高系统的抗干扰能力，并利用施密特触发器的双稳态特性对输入信号进行整形处理，消除信号抖动，提高信号质量。 ▲光耦在交流调速电机上的应用 状态检测与控制 在状态检测和控制方面，施密特触发器光耦提供了可靠的信号触发和转换功能。在高速信号处理和边沿检测应用中，光耦通过施密特触发器电路提供准确的信号转换和触发。此外，光耦还用于工业设备的状态指示和报警系统，通过光电隔离传输设备状态信号，实现远程监控和报警。 ▲晶台智能制造基地 信号隔离 施密特触发器光耦通过将不同电位的控制信号隔离开来，有效防止电气干扰对系统性能和安全的影响。在PLC（可编程逻辑控制器）系统中，光耦将传感器信号与控制信号隔离，确保信号传输的稳定性。此外，在高电压或高功率环境中，光耦能够保护低电压控制电路免受干扰和损坏。 控制保护 在工业控制系统中，施密特触发器光耦起到了重要的保护作用。它不仅能够检测和响应过电压情况，保护控制电路和负载设备，还能通过光耦隔离控制信号和功率信号，防止高电流对控制电路的影响。这种控制保护能力有助于提升系统的稳定性和可靠性。 可见，施密特触发器光耦在工业控制领域具有广泛的应用和创新实践。其高隔离电压、快速响应和抗干扰能力使其成为工业自动化和控制系统中不可或缺的关键元件。随着工业自动化的不断发展，施密特触发器光耦将继续发挥重要作用，推动工业控制技术的进步和创新。

案例概况 客户： 博鲁班特（BROADBENT） 应用产品 ：宏集物联网工控屏 应用场景： 离心机设备监控系统 一、 前言 在现代工业生产中，离心机作为关键的分离设备，在生产过程中扮演着至关重要的角色。随着信息技术的不断发展，以及离心机智能化水平的提高，企业开始将物联网工控屏与离心机设备结合起来组成监控系统，提高设备运行效率，保证产品质量稳定。 二、 合作背景 博鲁班特（BROADBENT） 是一家专业从事离心机设备制造和服务的企业，拥有150多年的离心机制造和服务经验，为全世界不同客户提供10000台离心机，备受客户好评。为了提升离心机设备的监控能力，并对比不同厂家工控屏的性能、功能库以及品质， 最终博鲁班特选择宏集物联网工控屏 集成到他们的离心机设备，构成离心机设备的监控系统。 图1 博鲁班特离心机 三、 实际应用 1.支持EtherCAT工业现场总线 博鲁班特将宏集物联网工控屏集成到离心机设备中，通过工控屏内部集成的 EtherCAT总线 控制Festo智能总线阀岛，实现阀门控制和开关反馈信号接收，从而完成进料、冲洗和切料等生产过程。同时，工控屏还连接变频器设备，调节电机转速，从而控制离心机的整体转速。 图2 现场离心机设备实物图 2.强大的可视化功能 此外，宏集物联网工控屏的 可视化功能 可以展示和设定离心机的转速、功率、开关状态等关键数据，查看警报状态，并监控输送机和筛篮内部的摄像头画面，确保操作员能够及时查看设备状态、发现设备异常，从而提高设备运行效率和产品质量。 图3 现场物联网工控屏实物图 图4 现场物联网工控屏可视化界面 案例总结 基于 宏集物联网工控屏 的工业现场总线支持和强大的可视化功能，博鲁班特为离心机设备构建了一个强大的监控系统。该系统能够 有效监控设备运行状态、控制运行参数 ，极大地提高现场操作人员的工作效率，并确保产品质量的稳定。

为了充分满足AIoT市场对高性能、高算力和低功耗主控日益增长的需求，飞凌嵌入式全新推出基于Rockchip RK3576处理器开发设计的FET3576-C核心板！ 集成4个ARM Cortex-A72和4个ARM Cortex-A53高性能核，内置6TOPS超强算力NPU，为您的AI应用赋能。核心板采用板对板连接方式，可插拔式设计便于产品的安装与维护。 核心板通过了飞凌嵌入式实验室严苛的工业环境测试，能够为您的产品稳定性保驾护航；此外，10~15年的生命周期，也能为您的产品提供持续供应保障。 FET3576-C核心板的发布，标志着飞凌嵌入式与瑞芯微的合作迈上了一个新的台阶，在移动智能时代到来之际，我们将勠力同心，共同为客户提供卓越的产品和优质的服务。 1、八核高算力超清解码智能芯片 RK3576是瑞芯微专为AIoT市场打造的一款高算力、高性能、低功耗的国产化应用处理器，集成了4个ARM Cortex-A72和4个ARM Cortex-A53高性能核；内置6TOPS超强算力NPU；嵌入式3D GPU加之带有MMU的专用2D硬件引擎，最大限度提升显示性能；H.265超清硬解码，最高支持8K分辨率。 2、Firewall实现真正的硬件资源隔离 RK Firewall，用于管理主设备到从设备和内存区域的访问权限，实现真正的硬件资源隔离。 3、6TOPS算力NPU，为AI应用强势赋能 RK3576处理器搭载6TOPS超强算力NPU，支持INT4/ INT8/ INT16/ FP16/ BF16/ TF32操作，支持双核协同工作或独立工作，支持多任务、多场景并行，支持TensorFlow、Caffe、Tflite、Pytorch、Onnx NN、Android NN等多种深度学习框架。 4、超清显示+AI智能修复 RK3576处理器支持H.264、H.265高清编解码；支持五种显示接口：HDMI/eDP、MIPI DSI、Parallel、EBC、DP；支持三屏异显、4K@120Hz超清显示及超分功能，智能修复模糊图像，提升视频帧率，满足您多场景多样化的显示需求。 5、FlexBus全新并行总线接口 FlexBus灵活的并行总线接口，可模拟不规则或者标准的协议，支持2/4/8/16bits数据并行传输，时钟最高可到100MHz；同时具有DSMC、CAN-FD、PCIe2.1、SATA3.0、USB3.2、SAI、I2C、I3C、UART等丰富的总线传输接口。 6、持续更新的用户资料 软硬件开发资料、常见问题手册、引脚复用对照表、硬件手册、测试例程、底板原理图等资料一应俱全，让您的开发更简单，生产更便捷。 7、广泛的行业应用 飞凌嵌入式FET3576-C核心板广泛适用于工业、AIoT、边缘计算、智能移动终端以及其他多种数字多媒体相关的应用领域，加之飞凌嵌入式强大的技术支持服务能力，助力您的产品快速上市，走在行业前沿。

案例概况 客户： AUTEC GmbH 应用： 水厂过程控制系统 一、应用背景 分散的地点和不同的控制系统 饮用水供应和废水处理工厂的对消费者和企业至关重要。供水安全依靠系统间的协作与精确控制来保障。过程控制系统必须考虑到 自来水厂、水库、处理厂和污水处理厂通常分散运行且经常位于偏远地区 这一事实。因此， 状态信息的交换和远程控制的数据传输尤为关键 。 AUTEC GmbH公司致力于为工业企业和市政水务管理规划和实施先进的自动化项目。公司专长于为新建或翻新的供水和废水处理设施提供电气工程服务。 AUTEC GmbH公司选择 使用宏集INSYS工业路由器，帮助构建可靠的水厂过程控制系统 。 二、 宏集方案 将设施连接到集中式过程控制系统 AUTEC GmbH选择使用 宏集INSYS工业路由器 ，将所有供水或处理厂连接到各种过程控制系统。在此解决方案中，各项参数汇集并得到视觉化支持。 工厂 通过冗余路径连接 ，例如使用现有的广域网解决方案或4G连接，这意味着线路故障不会导致任何操作中断。 工厂网络中的各站点与过程控制系统之间的 数据通信是加密的 。同时，通过宏集INSYS工业路由器提供的 VPN解决方案 进行的远程维护访问也同样得到了加密，以确保故障排除过程中的信息安全。 宏集INSYS工业路由器MIRO系列 ·紧凑型设计 ·灵活的安装选项 ·多样化的安全功能 ·工业级品质 ·即插即用 ·最佳性价比 ·VPN服务 ·冗余广域网通信 ·边缘计算 ·云连接和多协议环境 ·远程控制维护 ·监控和警报功能 “由宏集INSYS提供的网关，包括管理和VPN解决方案，通过全面的冗余选项为我们提供了 安全性和灵活性 ：在DSL连接失败的情况下，系统会自动切换到4G网络，包括通过电子邮件或短信进行 紧急通知 。这意味着我们可以向最终客户保证一流的服务，并确保其设施可靠运行。” AUTEC GmbH的软件开发工程师Sven Uhlmann称赞道。 三、 案例启示 安全供应，高效率 宏集INSYS工业路由器 模块化、安全和冗余设计的数据通信 确保了现有工厂和新装置的连接，同时保证了高可用性。这使得通过过程控制系统进行可靠管理成为可能。市政运营商能够降低成本和维护工作，可以更有效地规划其流程，而无需具有IT专业知识的人员来操作系统。

概述 近年来，工业自动化领域对智能机器人运动控制系统的需求不断增长。 常见的工业机器人运动控制方式有两种： 一种是基于工控机和控制卡，功能强大但复杂、布线多、兼容性差；另一种是基于软PLC，使用个人计算机或嵌入式控制器，具有开放的体系结构、便于开发和维护，支持多种编程语言，不受技术垄断限制。 宏集的MC系列控制器，结合了先进的CODESYS软PLC编程环境，为用户带来了无与伦比的优势和灵活性。 控制系统方案设计 宏集机器人控制系统采用一主多从的控制模式 ，主站采用 宏集MC-Prime控制器 ，从站采用带EtherCAT接口的伺服驱动器，主站和从站之间采用工业以太网EtherCAT进行数据通讯。 软件开发平台在PC端采用 CODESYS编程环境 ，支持基于IEC-61131-3的6种标准编程语言（梯形图，结构化文本，顺序功能图等），编译通过后固化到工控机上，直接发送指令控制机器人的运动。机器人控制系统模型如下图所示. 机器人控制系统架构 方案优势 1.支持多轴控制和丰富的运动算法 宏集MC-Prime控制器 基于CODESYS平台 进行开发，通过图形化编程界面和丰富的函数库使得编程变得简单而直观。例如，在Delta机器人控制过程中，可以将将三足机器人整体视为一个运动轴组，通过综合控制机器人的各个关节和动作，实现机器人的整体运动和姿态调整。 宏集MC-Prime控制器集成了 CODESYS SoftMotion库的功能 ，为CNC和机器人控制带来了显著优势： ✔ 完整的CNC编程支持 宏集MC-Prime控制器结合CODESYS提供的符合DIN66025标准的3D CNC编辑器和G代码编程支持。这使得宏集MC控制器能够在IEC61131-3标准的上位编程环境中实现复杂的CNC控制，简化了CNC编程流程并提高了效率。 ✔ 内置的CNC功能库 宏集MC-Prime控制器内置了所有必要的CNC POU库，包括几何数据处理、插补和运动学变换等。这些库使MC控制器成为一个强大的CNC控制平台，能够灵活应对不同的CNC应用需求。 ✔ 软件集成机器人控制 通过CODESYS SoftMotion Robotics库，宏集MC-Prime控制器支持轴组的运动学模型设置和机器人路径规划。它还支持PLCopen Part4标准功能块，提供了集成的机器人模型，包括各种龙门机器人、三足机器人和SCARA机器人等。 工程师可以通过调用SoftMotion运动库中的功能块， 轻松地实现复杂的运动控制算法和逻辑 ，加快开发周期，提高生产效率。 2.高性能实时控制 宏集MC系列控制器配备先进的多核处理器和实时操作系统，可以实现微秒级实时性和毫秒级的运动控制响应。这意味着用户可以实现高精度、高速度的机器人运动，确保生产过程的稳定性和效率。 宏集MC系列控制器进行多轴控制的轴数和实时性如下： 3.高安全性，SIL3， PLe安全等级 宏集SC安全控制器可以有效地监测和控制机器人运动过程中的安全风险 ，通过实时监测机器人位置、速度和周围环境，及时检测潜在的碰撞或危险情况。例如，通过安装安全传感器（如光栅、激光扫描器、安全摄像头等），安全控制器能够检测到人员进入危险区域，并及时停止机器人的运动，从而保护操作员的安全。 在工业生产中，机器人安全是一个重要的法规和标准要求。通过集成宏集SC安全控制器，可以 使机器人系统满足高度严格的安全完整性要求（SIL 3）和机械安全性能要求（PL e） ，这种级别适用于对安全性能和机械可靠性要求都非常高的应用场景，可以帮助企业遵守相关的安全法规和标准，降低潜在的法律风险和责任。 P.S. SIL 分为 SIL 1 到 SIL 4，SIL 数字越高，表示系统在减少危险发生和控制风险方面的性能要求越严格；PL 分为 PL a 到 PL e，PL 级别越高，表示系统在执行安全功能时的性能要求越高。 总结 宏集MC系列控制器结合CODESYS编程环境和宏集SC安全控制器，为用户提供了全方位的智能机器人运动控制解决方案。这种集成提升了 生产线灵活性和响应能力 ，简化了系统集成和维护。CODESYS开放架构和丰富函数库为宏集MC控制器 提供定制和扩展能力 ，助力企业应对快速变化的生产需求， 提高生产效率和可靠性 。