來源：Manufacturing Automation LLC
When Microsoft released .NET technology, writing software for embedded operating systems such as Windows CE became as easy as writing a desktop application.

當(dāng)微軟發(fā)布.NET技術(shù)后，為嵌入式操作系統(tǒng)編寫軟件就變得跟編寫桌面應(yīng)用軟件一樣容易了。
一直以來，使用PLC編寫產(chǎn)品歷史數(shù)據(jù)是件痛苦但必須要做的事情。一些系統(tǒng)設(shè)計人員不得不使用PC不斷地輪詢他們的PLC以響應(yīng)其命令——采集和存儲歷史數(shù)據(jù)。PC往往通過專有的網(wǎng)絡(luò)從PLC中讀取數(shù)據(jù)，然后，通過通信線路（通常是以太網(wǎng)）將數(shù)據(jù)寫入到SQL服務(wù)器中。
傳統(tǒng)PC依靠薄弱的網(wǎng)絡(luò)連接，這樣的話，操作員必須決定保持?jǐn)?shù)據(jù)或保持系統(tǒng)繼續(xù)運行是否更為重要。即使一切平穩(wěn)運行，持續(xù)的輪詢也能使網(wǎng)絡(luò)崩潰。
系統(tǒng)中引入PC會增加硬件，任何時候，增加硬件都會使可靠性降低。同樣，如果通過專有的現(xiàn)場總線與PLC建立網(wǎng)絡(luò)通信，那么需要一些額外的通常是相當(dāng)昂貴的專用卡。
然而，PLC已經(jīng)迎來了曙光。當(dāng)微軟發(fā)布.NET技術(shù)后，為嵌入式操作系統(tǒng)編寫軟件就變得跟編寫桌面應(yīng)用軟件一樣容易了。由于這種進(jìn)步以及Visual Studio2005的發(fā)布，微軟研發(fā)出了一種集成度更高的SQL服務(wù)器，并且使編寫數(shù)據(jù)庫應(yīng)用軟件變得更加簡單。編寫軟件不再需要有專門的開發(fā)者，系統(tǒng)設(shè)計人員也不再被專有操作系統(tǒng)的局限性所束縛。
我第一次感受這種進(jìn)步是用于改進(jìn)剎車器生產(chǎn)設(shè)備的混合系統(tǒng)。最初的系統(tǒng)包括一條原料供應(yīng)線和一個使用傳統(tǒng)的PLC-to-PC服務(wù)器設(shè)計的控制系統(tǒng)。
我的客戶希望能夠重復(fù)利用校驗尺度和能夠向兩個方向傳送原料的混合器單元以提高產(chǎn)量和效率。他也希望新增加的部分能獨立于已有生產(chǎn)線的控制，當(dāng)一方被關(guān)閉時它還能繼續(xù)操作。
第二個控制系統(tǒng)創(chuàng)建了另外大量的數(shù)據(jù)資源并將其傳至SQL服務(wù)器中，使事情變得更復(fù)雜，客戶的IT部門開始限制接入網(wǎng)絡(luò)中的PC機(jī)的數(shù)量，這使傳統(tǒng)的方法變得更為困難。
我決定使用Beckhoff自動化公司生產(chǎn)的DIN導(dǎo)軌安裝的嵌入式控制器，部分原因是這種控制器映像包含有合適的軟件，如.NET2.0 compact framework。
新集成的產(chǎn)品線由兩個控制器和Windows CE、運動控制軟件以及作為操作員界面運行的Visual Basic程序來組成系統(tǒng)并運行。一個控制器用于傳送控制，另一個用于控制混合器。稱完每一批后，控制器就將原料重量和批數(shù)傳送至SQL服務(wù)器中。混合周期快結(jié)束時，混合器數(shù)據(jù)也被保存至SQL服務(wù)器中。當(dāng)混合周期運行時，每個電機(jī)使用的電量和混合溫度都被連續(xù)地記錄下來并存儲到數(shù)據(jù)庫中。
一旦應(yīng)用程序開始啟動，它將通過Beckhoff公司的自動化設(shè)備規(guī)范（ADS）來建立控制器到控制器的通信。ADS支持現(xiàn)場總線并且網(wǎng)絡(luò)獨立，它能在以太網(wǎng)或幾乎所有其他的現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)下運行。過程數(shù)據(jù)得到后直接寫入到SQL服務(wù)器中而不需要輪詢。此系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)通信發(fā)生在數(shù)據(jù)傳送時。
用于緊湊型框架的.NET驅(qū)動器允許運行于Windows CE上的程序與軟件相互交換數(shù)據(jù)。同樣，微軟的.NET環(huán)境包括了用于Windows CE的SQL服務(wù)器和客戶端，這使得編寫小型的能在SQL服務(wù)器上讀寫的VB程序變得非常容易。
該軟件包括一個能從混合周期末端的PLC代碼中運行VB.NET應(yīng)用程序的功能塊，它置于控制器閃存卡中，處理從控制軟件到SQL服務(wù)器的數(shù)據(jù)傳送。
對于消費者來說，除了這種精簡的更易于集成的體系結(jié)構(gòu)，成本的節(jié)省也是值得考慮的。最有效的節(jié)省來自于淘汰掉用于傳統(tǒng)PLC方法的PC。安裝一個典型的套裝PC，算入人力的話，需要花費七千到一萬美元不等，并且是不包括花費在PC維護(hù)如安全更新任務(wù)上的時間。減少輪詢PLC的需要也可以極大地減少網(wǎng)絡(luò)流量。當(dāng)不使用PLC平臺特定的網(wǎng)絡(luò)專用卡時，可以節(jié)省到額外的兩千美元。單獨算硬件成本的話，在每個SQL服務(wù)器應(yīng)用場合使用嵌入式PC可以節(jié)省到的資金超過一萬美元。
系統(tǒng)不使用PLC和傳統(tǒng)的PC減少了硬件和成本，這種解決方案同時也提供了更高的安全性。

關(guān)于作者
Archie Jacobs是個系統(tǒng)集成商，并且是制造自動化有限責(zé)任公司的所有者。他在為美國東南部及中大西洋地區(qū)的廠商設(shè)計執(zhí)行自動化方案、制造生產(chǎn)和運動控制系統(tǒng)方面已有十五年的經(jīng)驗。你可以通過ajacobs@mfgcontrol.com聯(lián)系他。