自动化编程的进步增强了通信等能力

今天的自动化硬件和软件可以集成的远不止独立的机器控制。有必要提供一个集成的开发和编程环境，以一种可接近的、内聚的方式呈现自己。

仅仅选择一种编程语言是不够的——它只适用于简单的机器应用程序。如今，机器自动化需求集成了HTML5人机界面(HMIs)、输入/输出(I/O)、顺序逻辑、运动和网络安全、机器人和协作机器人运动学、视觉、安全机器人和运动、状态和能量监测、机器对机器通信、与多个生产模块和智能跟踪系统的协调、边缘和云通信以及接口。

需求跨越的不仅仅是直接控制能力。通过数字孪生功能集成报告、数据库管理和机器模拟以进行初始设计和持续优化的需求越来越大。

这些功能需要一个全面的、基础的自动化软件平台方法，该方法是可扩展的、模块化的、文档化的、可重用的，并基于IEC 61131-3编程语言标准。如今，自动化技术公司提供了一系列全面的功能，包括单轴和多轴运动、计算机数控(CNC)、配方和报警功能、用户管理和审计跟踪、行业标准(如OMAC Packaging Workgroup的PackML)和web诊断。

强调的许多功能过去仅作为第三方软件可用，但现在被认为是许多包的标准，并有助于改变自动化实现。

人机界面动画

动态HMI内容使复杂的制造过程更容易可视化。一种方法是使用小部件允许用户对已有的基于xml的可伸缩矢量图形(SVG)图像进行动画化，或者使用运行时数据将它们从2-D CAD转换成动画。

用户将小部件拖放到HMI应用程序中的所需页面上，并在那里对其进行配置。在运行时，图像的动画可以从应用程序控制。旋转、过渡和移动可以从一个SVG图像生成动画，这节省了创建多个图像序列所需的时间和成本。此外，由于SVG图像是基于矢量图形的，因此即使放大，它们也能保持高分辨率而不损失质量。

管理机器变体

可以实现模块化应用程序，随时向现有程序添加I/O模块，而无需更改机器代码。这可以在机器交付之前甚至在运行时发生，从而简化了机器和设备变体的管理。I/O变体配置可以从企业资源规划(ERP)或订单管理系统中生成。即使添加第三方驱动器或模块，也不需要任何工程工具。

可以使用适当的配置工具在机器上直接配置其他变体和选项。一些开发环境包括一个工具，允许在梯形逻辑中编程选项，而不影响机器的主要应用程序。该机器可以在不修改原始机器软件的情况下进行调试，为最终用户提供所需的灵活性，同时保留原始设备制造商(OEM)解决方案的完整性。

集成的愿景

另一个趋势是将视觉摄像头集成到机器控制程序中，包括智能摄像头、照明和先进的图像处理算法。这使得机器视觉和其他自动化组件之间可以通过一个工程工具和一个应用程序进行微秒同步。

PDF报告

控制系统可内置通信平台，并可自动生成PDF报告。报告功能从控制平台提供的任何软件组件收集统计机器数据和信息。报表的数据、布局和设计可以自定义，用户可以定义使用的语言和单位。

报表设计选项可以根据用户的需要定制报表。报告中可以包括图像和表格等图形元素。为了防止未经授权的访问，可以对文件进行加密。报告可以在指定时间通过电子邮件自动发送，也可以由特定事件触发。此外，报告可以保存到外部存储媒体，如USB闪存驱动器或直接从机器发送到网络打印机。

数据管理

使用数据库集成工具箱更容易在应用程序中实现数据库。数据可以从现场级别归档到数据库，而不管该数据库是位于现场还是在云中。这简化了对大量数据的管理，这是工业物联网(IIoT)数据采集和分析需求的关键。

制造机器可以产生大量的数据，这些数据必须被可视化、存档或传递给更高级别的系统，以便进行有用的处理。给控制系统一个数据库接口，可以将数据直接从控制器发送到数据库。存储过程等通用数据库功能允许根据需要生成关键性能指标(kpi)，从而实现更优化的制造流程。

机器模拟和数字双胞胎

自动化编程不再局限于孤立的机器程序。它现在包括集成生产系统，如定义自适应机器的下一代智能轨道技术。

考虑到自动化软件的挑战，即独立控制穿梭在穿梭机上的单个产品，与轨道系统上的数十个甚至数百个其他穿梭机协调运行。每个工作站代表一个机器模块，所有的机器控制和辅助功能适用于每个产品、生产模块和整个系统。

内置仿真软件是可视化和优化智能轨道系统需求的有价值的工具。它简化了工程设计，缩短了新轨道系统和在现有系统上运行新产品的上市时间。集成仿真软件是基于面向过程编程的。

这些仿真工具有助于确保航天飞机不会碰撞、跨越虚拟屏障或违反可配置的速度限制。也可以实施符合fda要求的跟踪。该软件可以将产品数据与各自的梭连接起来，使制造过程具有可追溯性。

当使用面向流程的编程创建轨道系统应用程序时，软件工程师只需定义班车在轨道上应如何运行的规则。当班车通过虚拟触发点时，规则就会生效。这使得运动序列的实现更加高效，并减少了单个梭子所需的编程量。

通过集成模拟选项，轨道系统开发人员可以运行测试，以确定最佳的数量和速度，以最大限度地提高航天飞机的生产力。仿真与实厂采用相同的系统软件，实现了仿真与实厂的随时切换。航天飞机如何与机械元件(如机器人)相互作用，也可以可视化。

选择合适的集成自动化平台

这些可供机器自动化程序员使用的例子表明，今天的软件考虑因素和工具远远超出了单机操作。这不再是选择阶梯逻辑还是C编程的问题。这是关于选择一个集成的自动化平台，提供一个可配置的软件套件来管理(而不仅仅是控制)机器。

对于架构师来说，在一次性机器项目的基础上开发这些功能充其量是令人生畏的，而且在现实中是不切实际的。与此同时，这些新的软件功能对于实现互联机器是必不可少的，更不用说制造工业物联网了，并且旨在提供支持新的数字商业模式的机器。

约翰Kowal他是贝加莱工业自动化公司业务发展总监，克里斯·瓦夫拉，生产编辑，控制工程， CFE传媒，cvavra@cfemedia.com．

更多的答案

关键词:自动化软件，人机界面，自动化编程

自动化硬件今天的软件不再是独立的功能;它们几乎涵盖了生产车间的各个方面。

进展包括集成视觉，自动化数据报告，管理机器变量，改进仿真。

自动化软件在当今互联的制造环境中，技术进步对于提供新的数字商业模式至关重要。

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