工業(yè)自動(dòng)化已經(jīng)成為現(xiàn)代生產(chǎn)領(lǐng)域中不可或缺的一部分,而工業(yè)自動(dòng)化離不開(kāi)工控系統(tǒng)配置軟件。正是由于工控系統(tǒng)配置軟件的日益普及,讓自動(dòng)化控制系統(tǒng)越來(lái)越輕松和高效。
那么,工控系統(tǒng)配置軟件有哪些呢?如何選擇最適合自己的PLC編程軟件?還有哪些好用的人機(jī)界面(HMI)設(shè)計(jì)軟件?自動(dòng)化控制系統(tǒng)軟件在哪些領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用?本文將為大家介紹。
一、哪些常用的工業(yè)自動(dòng)化配置軟件
1. PLC 編程軟件
PLC編程軟件是用于編寫(xiě)程序的軟件工具,它用于配置、調(diào)試和維護(hù)可編程邏輯控制(PLC)系統(tǒng)。PLC編程軟件包括: Siemens 的 TIA Portal, Allen-Bradley 的 RSLogix 5000,Mitsubishi 的 GX Developer等。
這些軟件都有其獨(dú)特的功能和特點(diǎn),可以幫助工程師快速、準(zhǔn)確地編寫(xiě)PLC程序。一個(gè)好的PLC編程軟件應(yīng)該具備良好的可擴(kuò)展性,無(wú)論是在邏輯開(kāi)發(fā)、指令編寫(xiě)、調(diào)試還是日志記錄方面,都應(yīng)具備極高的靈活性。
2. HMI 設(shè)計(jì)軟件
HMI設(shè)計(jì)軟件 主要用于設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)人機(jī)界面(HMI) ,對(duì)于 工業(yè)自動(dòng)化而言更是必不可少的軟件組件。 HMI設(shè)計(jì)軟件的主要功能是:圖形化展示實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、處理用戶輸入以及將其反饋到控制系統(tǒng)中。常用的 HMI設(shè)計(jì)軟件包括:Siemens 的 WinCC、Wonderware 的 InTouch、Schneider 的 Vijeo Designer等。
這些軟件可以用來(lái)創(chuàng)建、編輯和表示控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)并以圖形方式顯示,以便運(yùn)營(yíng)商或工程師更輕松地監(jiān)測(cè)和控制過(guò)程變量。 但是,需要注意的是 HMI設(shè)計(jì)軟件 的 界面設(shè)計(jì)的質(zhì)量 加深 非常關(guān)鍵。
3. PLC仿真軟件
PLC仿真軟件 可以幫助開(kāi)發(fā)者在不影響現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行的情況下,對(duì)自己的PLC程序進(jìn)行測(cè)試和優(yōu)化。 如果編寫(xiě)出來(lái)的程序無(wú)法很好地運(yùn)行,在現(xiàn)場(chǎng)修改會(huì)大大增加風(fēng)險(xiǎn),而使用PLC仿真軟件則可以在最小化現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)的情況下對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行調(diào)試。其中,常用的 PLC仿真軟件 包括:Allen-Bradley 的 RSLogix Emulate 5000、Siemens 的 S7Simu等。
4. 數(shù)據(jù)采集和處理軟件
工業(yè)控制系統(tǒng)通常需要采集大量的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)采集和處理軟件用于將原始數(shù)據(jù)按照一定形式進(jìn)行整理和處理,以便于確定網(wǎng)絡(luò)性能、檢測(cè)故障、確定過(guò)程變量和優(yōu)化生產(chǎn)等。這些軟件平臺(tái)包括: Huawei 的 eService、GE IP 的 Proficy Historian、OSIsoft 的 PI System等。
二、如何選擇最適合自己的PLC編程軟件
在選擇PLC編程軟件時(shí),一個(gè)好的軟件不僅能提供所需的功能,而且還能讓編程人員更有效地處理任務(wù)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),一款優(yōu)秀的PLC編程軟件,應(yīng)該具有如下幾個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn):
1. 良好的可用性
開(kāi)發(fā)者應(yīng)該能夠很容易地使用軟件,并且無(wú)需在編程方面成為高級(jí)專家。此外,PLC編程軟件應(yīng)該支持具有自動(dòng)感應(yīng)、系統(tǒng)測(cè)試和性能安全性等特性。
2. 功能多樣性
PLC編程軟件需要支持多種功能,如邏輯表達(dá)式和程序組成等。
3. 穩(wěn)定可靠
PLC編程軟件的穩(wěn)定性和可靠性很重要。任何不穩(wěn)定的軟件都將給生產(chǎn)過(guò)程帶來(lái)實(shí)際的影響,這往往會(huì)導(dǎo)致無(wú)法忍受的成本和生產(chǎn)延誤。
4. 良好的技術(shù)支持
PLC編程軟件提供商應(yīng)該能夠提供專業(yè)的技術(shù)支持,以便能最小化生產(chǎn)過(guò)程中的停機(jī)時(shí)間和成本。
三、推薦幾款好用的人機(jī)界面設(shè)計(jì)軟件
1.美國(guó) Wonderware 公司的 InTouch
Wonderware 公司的 InTouch 是一款用戶友好的人機(jī)界面設(shè)計(jì)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)管理軟件,目前已成為工業(yè)領(lǐng)域最常使用的HMI軟件之一。其特點(diǎn)在于其模塊可擴(kuò)展性非常好,具有可自定義的動(dòng)態(tài)顏色縮放等多種強(qiáng)大的可視化功能
2.國(guó)內(nèi)良心軟件 FactoryTalk View
FactoryTalk View 是工業(yè)供應(yīng)商算是最近才推出的 HMI 設(shè)計(jì)軟件,由美國(guó)羅克韋爾自動(dòng)化公司推出。工程師可以通過(guò)它輕松地設(shè)計(jì)HMI,并能夠與PLC進(jìn)行無(wú)縫集成。在功能和性能方面都有著不錯(cuò)的表現(xiàn),并且在企業(yè)級(jí)操作中廣受歡迎。
3. 西門(mén)子公司的 WinCC
WinCC 是一款廣泛使用的工業(yè)自動(dòng)化 HMI 設(shè)計(jì)軟件,特點(diǎn)在于其易用性和擴(kuò)展性。它可以幫助工程師設(shè)計(jì)界面、配置故障檢測(cè)和生成性能報(bào)告等多種任務(wù)。該軟件系列還提供了許多購(gòu)買(mǎi)選項(xiàng),以滿足不同用戶的需求。
四、自動(dòng)化控制系統(tǒng)軟件在哪些領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用
自動(dòng)化控制系統(tǒng)軟件得到廣泛的應(yīng)用,覆蓋了許多不同行業(yè)的控制系統(tǒng)。其中,許多機(jī)器人和自動(dòng)化設(shè)備都受益于這些軟件,從而使得生產(chǎn)效率和效益得到了改善。
1. 工業(yè)自動(dòng)化
自動(dòng)化控制系統(tǒng)軟件在石油、礦業(yè)、電力、化工、制造業(yè)等所有工業(yè)領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用,從而實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)效率和品質(zhì)的顯著提升。工業(yè)自動(dòng)化軟件還可實(shí)現(xiàn)上一級(jí)的遠(yuǎn)程監(jiān)控和全面控制,進(jìn)一步提高了企業(yè)的安全性和質(zhì)量。
2. 交通運(yùn)輸
交通運(yùn)輸行業(yè)也是自動(dòng)化控制系統(tǒng)軟件的應(yīng)用領(lǐng)域之一,例如使用 GPS、衛(wèi)星和WiFi等無(wú)線通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)的公交車(chē)和車(chē)輛實(shí)時(shí)調(diào)度以及對(duì)路段擁堵的智能感知和反應(yīng)等。
3. 醫(yī)療保健
自動(dòng)化控制系統(tǒng)軟件在醫(yī)療保健行業(yè)也有廣泛的應(yīng)用,例如遠(yuǎn)程診斷和手術(shù)、康復(fù)機(jī)器人和假肢等多個(gè)方面都使用了自動(dòng)控制系統(tǒng)軟件。
五、常用的自動(dòng)化控制系統(tǒng)軟件以及其優(yōu)缺點(diǎn)
1. MATLAB/Simulink :Simulink 用于建立、模擬和驗(yàn)證電路模型的工具,MATLAB 基于點(diǎn)語(yǔ)法為 Simulink 設(shè)計(jì)輔助、數(shù)據(jù)分析、數(shù)學(xué)、優(yōu)化、控制設(shè)計(jì)和圖像處理等功能。這種軟件的優(yōu)點(diǎn)是:高效的原型推進(jìn)和驗(yàn)證、強(qiáng)大的數(shù)學(xué)和仿真功能;缺點(diǎn)是:它的學(xué)習(xí)和應(yīng)用難度較大,需要付出大量時(shí)間和精力。
2. LabVIEW:LabVIEW是一個(gè)圖形開(kāi)發(fā)環(huán)境,由控制項(xiàng)目視圖(Front Panel)和 VI 模型嵌入在代碼塊(Block Diagram) 中構(gòu)成。進(jìn)一步推動(dòng)圖形編程的發(fā)展,使得人們不僅實(shí)現(xiàn)了交互式的設(shè)計(jì),還能以快速簡(jiǎn)便的方式進(jìn)行測(cè)試驗(yàn)證。優(yōu)點(diǎn)是:高效、易用,與大量測(cè)量設(shè)備實(shí)現(xiàn)無(wú)縫的接口;缺點(diǎn)是:需要配備一些與 NI 協(xié)作的硬件,需要一定的成本。
3. PLC:Linear,Mitsubishi,Allen-Bradley 等是常用的 PLC 控制器軟件,它們具有實(shí)時(shí)性、性能和可靠性等優(yōu)點(diǎn),而且通常價(jià)格相對(duì)較低。然而,在某些情況下,由于 PLC 的可編程環(huán)境局限性導(dǎo)致開(kāi)發(fā)復(fù)雜程序具有難度。
總之,不管是在工業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸還是醫(yī)療保健等領(lǐng)域,自動(dòng)化控制系統(tǒng)軟件的應(yīng)用都是越來(lái)越廣泛。只要選擇適合自己的工控系統(tǒng)配置軟件,就能提高生產(chǎn)效率和效益,從而讓企業(yè)更容易實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)和維護(hù)目標(biāo)。