控制工程的嵌入式控制电子通讯- 2000年2月
本期中:
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什么是基于pc的控制?
基于pc的控制包含硬件还是软件?实际上，我会传递整个系统的信息。从桌面pc到嵌入式计算机的许多类型的硬件的讨论。在软件方面，流程图编程的支持者与传统的IEC编程编辑器进行了斗争，两者现在都在驱动基于pc的控制。开放I/O系统和工业现场网络(如Profibus和DeviceNet)的发展为物理世界提供了必要的接口，从而刺激了基于pc的控制增长。
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工业PC硬件的未来
大卫·迪恩斯是罗克韦尔自动化的惠普的Industrial Computer Business公司(Duluth, Ga.)在最近一次与我的谈话中预测，个人电脑类型的平台将包括小型、单一用途、单板的“设备”、常见的手掌大小的电脑、智能手机和智能手机。无磁盘和有时无监视器的Windows CE计算机;以及全尺寸工业计算机。你将能够选择一个合适的“PC”的任务，而不是强迫一台PC做所有的工作。
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电子制造控制
Think & Do Software目前有三款新产品正在开发中。思考和生活!思考，生活!Pro和Think & Do Release 6据说是业界第一个将通信、信息和控制技术结合起来，以提供“电子控制”功能，支持有效实施电子商务所需的电子制造基础设施。这个新系列的一个关键特点是能够通过内置的监控和显示机器停机时间和循环时间来提高生产力和减少生产变异性。这些信息可以直接链接到企业应用程序，增强从电子商务到承诺的性能。该产品支持Windows 2000、Windows NT Embedded和Windows CE上的Microsoft Windows DNA for Manufacturing。思考和生活!是OPC客户端，而Think & Do Live!Pro增加了OPC服务器的驱动程序功能，可以从许多现有的plc中提取数据。
Think & Do Software发布的第6版将结合微软Visio 2000行业标准用户界面和绘图技术。Visio在企业的许多领域拥有超过300万的用户。有了这个界面，Think & Do用户将在整个企业中拥有一个统一开发环境(UDE)。这种UDE有望通过将系统设计、逻辑、HMI和项目文档功能集成到单个图形用户界面中来加快系统开发并减少培训需求。
Think & Do总裁兼首席执行官Ken Spenser解释说，电子制造是一种制造实现的新方法，在制造控制系统和企业应用程序之间提供全面集成。它的出现是因为几乎所有实施电子商务战略的制造和分销公司都发现传统的制造基础设施不足。这些结构是多层架构，底层是专有控制设备(如plc和嵌入式控制器)，中间是制造执行系统，顶部是供应链管理和客户关系管理等企业应用程序。该体系结构具有预先计划的时间表的自顶向下执行。
电子商务的需求，也就是那些大部分(如果不是全部的话)通过web进行业务的公司，需要自上而下和自下而上的调度和执行。解决方案基于微软windows驱动的控制器和微软DNA技术。这是一种节省成本的方法，可以解锁控制器中的数据，并将这些实时信息直接链接到企业应用程序。其结果是敏捷的、可重新配置的制造，能够快速响应电子商务特征的不断变化的需求和机会。
思考和生活!思考和生活!Pro版将于3月上市，第6版预计将于2000年第三季度上市。
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颠覆性的改变
在过去20年的大部分时间里，自动化控制系统的骨干一直是可编程逻辑控制器(PLC)。这些本质上是计算机，但没有人问过芯片组是什么，或者操作系统是什么，或者物理背板是什么。该系统通常构建在VME总线的改进基础上，具有微处理器、实时操作系统和插入机架的卡(或模块)。每个公司都有自己的系统。每个系统都与竞争对手的系统不同，因此I/O模块或控制器模块不可互换。
虽然发明PLC是为了通过编程“位”来处理离散的输入和输出，但同样专有的分布式控制系统(DCS)是为了监督模拟设备，如控制阀门、泵和风扇等的单回路控制器。计算机数控(CNC)将同样的专有计算能力应用于复杂的运动控制。
与此同时，个人电脑已经从业余爱好者的机器(还记得20世纪70年代末的Timex-Sinclair吗?)发展成为处理大型数据库或控制好莱坞动画的强大工具。将这种商业技术用于工业自动化是合乎逻辑的。这正在发生。有伪装成plc、dcs和cnc的pc。个人电脑甚至可以用作机器人控制器。所有这些都建立在开放的、商业可用的平台上。这种技术的使用利用了COM和DCOM等通信标准，以及允许不同应用程序一起工作的dll。与专有技术相比，商业技术通常具有具有吸引力的成本结构。很多程序员都懂微软Windows界面、C、c++和Visual Basic。
这项新技术会给控制带来革命吗?今天的市场领先公司会在五年后引领市场吗?哈佛商学院(Harvard Business School)教授克莱顿·m·克里斯滕森(Clayton M. Christensen)研究了不同市场的技术变化。创新者的困境:当新技术产生倒闭的大公司(哈佛商学院出版社，1997)记录了他对计算机硬盘驱动器和机械挖掘机市场的研究。在对硬盘行业的详细研究中，他发现了两种类型的技术变革，每一种对行业领导者的影响都非常不同。第一个变化维持了该行业在产品性能方面的改进速度。该行业的主导企业总是在开发和采用这些技术方面处于领先地位。这些颠覆或重新定义业绩轨迹的变化，始终导致行业领先公司的失败。
领先公司面临的一个问题是，颠覆性变革对大公司或其客户来说往往不经济。然后，新技术达到了一个临界质量，通常围绕着一个新的最终产品或做生意的方式，突然之间，客户希望新技术把他们的老供应商甩在后面。
克里斯滕森博士提出的另一个观点是，这些改变通常是从个人用户开始的。基于pc的自动化是颠覆性的还是持续性的技术变革?这是一个至关重要的战略问题——对市场领导者和潜在的篡位者都是如此。罗克韦尔自动化、西门子、通用发那科、施耐德、三菱、费雪罗斯蒙特、福克斯博罗等公司能否在经济上适应这种变化?或者，随着用户降低成本，Think & Do、障碍赛、AlterSys、cutter - hammer、MDSI(数控)、RWT(机器人)等基于pc的控制公司会突然达到临界规模吗?
对于控制行业来说，这肯定是一个有趣的变化时期。正如通用电气(General Electric)首席执行长韦尔奇(Jack Welch)所说，只要有变化，就有机会。因此，最重要的是让一个组织充满活力，而不是陷入瘫痪。你怎么看?你们是否会转向基于pc的控制方式?
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以太网控制
现场总线基金会副主席Rich Timmony最近在佛罗里达州奥兰多举行的ARC论坛上发表了讲话。关于基金会的高速以太网计划正在迅速起草的标准将为以太网进一步进入过程控制领域提供基础。部分工作是开发灵活的功能块，旨在与IEC 61131功能块一起工作，并将基金会现场总线引入离散和混合/批制造。在制造业中寻找更多的以太网控制工程今年春天。你认为以太网是工业网络的未来吗?让我知道。
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开放式控制如何取得成功
请参阅我2月份的文章《如何通过开放式控制取得成功》(How to Succeed with Open Control)，从中获得一些“有经验者”的建议。今年3月，我的文章将探讨“其他”技术——plc。我来看看怎么做控制工程读者正在使用它们，有多少人正在考虑转向基于pc的控制。看看plc是如何开始复制pc的。
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2000年全国制造业周
第10届年度全国制造周会议和展览，3月13日至16日在芝加哥的麦考密克广场举行，是一个收集提高工厂生产力的想法的好地方。实际上，在一个60万平方英尺的屋顶下有多个展览和会议。展会包括全国工业自动化、全国工业企业IT、全国工厂工程MRO & Management、全国设计工程，以及运动馆和质量馆。访问www.manufacturingweek.com获取更多信息。
如果你能来参加会议，那工业计算学会在这周内赞助一些有价值的研讨会和论坛。看看这些:
Peter Bengtsson, P & L自动化学院，《管理员工发展》
Mike Klein，障碍赛跑软件公司，“下一代自动化系统制造”
Bill Gough，通用动力公司，“过程工业的先进模型控制”
Marcos Taccolini, InduSoft，“基于Web的HMI/CE”
Richard Bailey, Ci技术公司，“基于互联网的控制/SCADA”
Steve Rourke, Intellution，“合并自动化解决方案”
J. Heardy Myers, MDT Software，“通过自动化软件变更实现95%的正常运行时间”
ICS论坛嘉宾:The Barn的Dick Morley (PLC的发明者);微软的罗伯特·诺托利;以及山猫实时系统公司的米切尔·邦内尔
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小型面板安装计算机
需要一台小型电脑来适应狭小的空间吗?SmallPC.com (Oakville, Ontario, Canada)将一台EBX风格的单板奔腾电脑(Pentium)打包成2.65 x 8.78 x 5.94英寸的尺寸，有两个PC/104插槽。包中。配置包括128mb DRAM、SVGA/LCD视频、以太网、4个串口、键盘/鼠标端口、2个USB端口、并口、2GB硬盘(可选闪存)和16位Sound Blaster兼容音频。操作系统(DOS、Windows 95/98、Windows NT、Windows CE)在发货前已完成安装和测试。更多信息，请访问www.smallpc.com．
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高存储量，无活动部件
White Electronic Designs (Westborough, Mass.)有一个192MB线性闪存PCMCIA存储卡。该产品结合了英特尔的多层单元闪存技术，即“3V分层闪存”和怀特的“基于寄存器的寻址”技术。符合PCMCIA标准。欲了解更多信息，请访问www.whiteedc.com。
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喊的机器
Xycom自动化公司(Saline，密歇根州)扩展的3500系列平板工业计算机生产线拥有英特尔赛扬或奔腾II和III处理器，最高可达500 MHz，显示分辨率可达1024 x 768 (XGA)。欲了解更多信息，请访问www.xycomautomation.com。
VMIC (Huntsville, alabama)在VME总线单板计算机上封装了一个800 MHz的Pentium III，带有闪存，三个32位定时器和一个软件可编程的watchdog定时器。该公司的通用设备驱动程序现在支持QNX实时操作系统。欲了解更多信息，请访问www.vmic.com。
MEN Micro (Carrollton, Tex.)生产的CompactPCI计算机采用PowerPC cpu。“Kahlua”芯片能够每秒执行3.75亿条指令。更多信息，请访问www.menmicro.com．
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买方指南和集成商指南
试图为您的控制和自动化需求找到供应商?《1999-2000控制和自动化买家指南》可能是你唯一需要停下来的。
寻找有自动化集成经验的人?2000年控制工程自动化集成商指南提供了来自北美各地集成商的1000多个列表。
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