工业控制器的开源优势

工业微控制器正在为工业应用带来开源的好处，尽管有很多工业自动化技术似乎是一个邋遢的远方人相对的炫目的消费者-级硬件和软件在我们的日常生活中很常见．我ndustrial控制器科技nolog句话是缩小与消费者的差距表兄年代，哪一个创造了一些重要的并为最终用户带来意想不到的好处。

工业自动化技术，包括控制器，通常是描绘以较慢的速度发展当与消费类技术相比，这是理所当然的。滞后现象得到了解释因为消费者技术只有将适用于更为保守和坚固的工业应用后在大众市场得到了验证和认可．

此外，由于工业应用需要可靠地运行具有潜在危险的设备数年，因此对自动化产品进行精心设计更为重要和包装．这意味着其他控制器的特性,比如使用方便而且连通性好，是通常是次要考虑。

在过去15年左右的时间里，“创客”文化在中国蓬勃发展消费者词ld。这个社区用个人电脑和微控制器来操作各种各样的diy项目带来了激情和创造力。大多数开发者让这些家酿的项目”开源”任何人都可以使用，但是的技术通常还没准备好进入工厂．

我ndustrialized单片机年代现在结合开源的好处经过验证的工业平台为最终用户提供更多的自动化选择。

从PLC到PAC和b这个表达

一个几十年前当时，人们很清楚什么是工业可编程逻辑控制器(PLC)，什么又不是。紧凑,建安装在机械并连接到监控传感器和阀门等命令设备，这些设备为第三次工业自动化进化提供了动力。T嘿常用的专用电缆，通信协议，和语言se任务．尽管他们是相对的- - - - - -封闭的平台，它们是非常特定的任务有效地为工业应用量身定制。

如以太网等技术，快而且更便宜处理器而且更可靠的PC操作系统成为可用的在美国，消费者和工业市场受益。

为制造行业，PLC)年代使用起来更加方便和经济。一些供应商开始销售的红外作为可编程自动化控制器(PACs)的功能最强的plc作为添加功能年代使他们适合一个更多的应用程序；互联互通更加紧密它可以联网更多的设备．

今天,计算和无线硬件是如此的〇结构紧凑，价格低廉有效的是最小的现场定位传感器和设备已经变得智能化并能够相互沟通，并与监督系统沟通。这些智能设备构成了我ndustrial我消除的Things (IIoT)和有越来越多的处理能力位于工业边缘。

控制器、网关，输入/输出(I / O)模块，智能传感器继续专门为工业市场而制造。但定义功能和角色为PLC, PAC，边缘或IIoT设备年代变得有点困难它们在某种程度上都有重叠。

现在，作为s当地用户看为结合他们开放的方式- - - - - -源的经历进入他们的工业项目，新工业化产品结合开源是导致更多的选择．

开放- s唯一processing

开放- - - - - -源项目是相关的在许多方面的工业应用。为例子，常见的Linux打开- - - - - -源操作系统发挥了越来越大的作用e在过去的几年里事实就是这样嵌入到工业物联网实现中，并作为运行平台控制和可视化软件。

O笔- - - - - -源程序员使对所有用户可用的代码片段和整个程序，通常是免费的。许多人会认为这是开放的性质作为同时介绍荷兰国际集团(ing)增加了那些工具的风险荷兰国际集团(ing)它．然而,更大的开放洛克让任何人都可以检查的代码，以及的大当发现问题时，开发人员社区可以提供快速响应。

从一个n开放硬件的角度来看，的两个领先的微控制器是树莓派和Arduino。前更像是小型化的单板PC，而后者则更为简陋。对于Arduinos, stackable附属委员会s称为屏蔽添加以太网，Wifi、GPS，以及其他扩展功能，使这些系统好吧适合原型设计和爱好(图1)。

像Arduino这样的微控制器诞生了为学生学习用c++编程并被设计成由…使用那些任何级别的编程经验．一个有效的免费和广泛的软件库，许多低成本硬件选项,而且结束- - - - - -用户设计的重点已经做出这开放- - - - - -源概念的最爱创客社区。

微控制器”受欢迎的Ity已经做出了工业自动化行业取请注意因为米任何爱好者想要的功能也都需要工业项目。一些最终用户甚至已经将消费级微控制器纳入其中工业应用，但有一些风险。

减少o笔- s唯一控制器risk

和微控制器一样有趣，许多问题阻碍了它们适用于工业应用。一些挑战是:

• UnprotecteD裸电路板而且consumer-grade设计保持经济
• 设计不满足温度、振动和电气噪声条件目前在工业应用中
• 不广泛场- - - - - -测试在典型工业环境中
• 缺乏I / O使用典型的工业信号
• 没有机构批准或工业认证．

尽管存在这些风险，部分终端用户是寻找方法利用开放的优势- - - - - -来源的好处，但以一种足够健壮的方式用于任何类型的商业或工业应用。几工业供应商有工作到com蔓开- - - - - -源元素工业形式因素，最终用户可以实现两全其美并消除或显著降低这些风险(图2)。

许多传统的PLC的形式因素已经modular与I/O和其他模块连接到处理器。例如，一个供应商意识到他们就可以实现Arduino控制器的工业化然后把它配置成，或补充，一个传统的PLC控制器。工程师重新设计一个单片机从底层开始，用工业化的零件和组装方法把它包装成与工业I/O模块兼容的受保护的形式因素(图3)．

结果是工业化的开放- - - - - -源控制器连接工业电源和I/O模块，因此可以创建配置用于大多数通用自动化应用年代．制造商也制造工业硬化盾牌而且第三方商业Ardu伊诺控制器盾牌可用为了增加功能。

开发人员使用软件界面维护荷兰国际集团(ing)Arduino草图来程序荷兰国际集团(ing)ydF4y2Bac++．为增强可用性,thE供应商也创建了一个拖- - - - - -而且- - - - - -下降图形化编程接口(图4）这简化了最常见的编程任务。这使得的用户来一起工作块编程或添加c++代码块以访问更高级的编程功能。

开源控制器编程benefits

终端用户选择他们的自动化项目是开源的肯定会受益于混搭当代编程选项，包括已证明的工业实用性。USers可以混搭很多方面为了得到他们所需要的。

有时，它使继续使用基于plc的系统，而添加一种工业化的开放式控制器在附近联网执行专门的任务或计算。在某些情况下，用户可以开发所有的控制逻辑和通用的在开放式控制器中的计算，和然后自动化相关设备I / O设备年代。

另一个需要考虑的因素涉及到设计和维护人员的技能。W现有的工业用户都有通过他们的plc训练职业生涯,下一个用户生成更容易适应当代技术和编程语言吗中使用的硬件制造商。

T他的平台可以桥接开放式控制器plc和I/O，工业制造商都可以运用他们现有的技能集而成长荷兰国际集团(ing)他们的技术人员与新员工更愿意在现代工作开放- - - - - -源平台。

开源的控制器一个应用价值年代

随着工业开源获得动力，用户将继续发现新的应用程序。使用开放控制器的基本方法对于那些刚接触c++的人来说将其配置为廉价的数据记录器。原始设备制造商(OEMs)是否可以使用开放式控制器作为操作机械的一体化解决方案,而结合更先进的技术算法和数据处理都比PLC要好。

开源也可以非常适合各种半工业应用，如环境控制或实验室设备监测。更多面向消费者的应用程序，例如自动烤炉，家庭自动化农业项目也与工业化开放成为可行的- - - - - -源平台。

例如,一个园艺爱好者可以配置一个微控制器来操作一个backyard蔬菜温室与灌溉．在工作中，他们可以使用这些相同的概念来实现更大范围的自动化- - - - - -规模农业系统和设备。一个人使用微控制器在家遥控灯光年代以及其他设备也是否可以将相同的概念扩展到自动化照明和环境控制在一个商业或工业设施．

选择适合工业环境的控制器

消费级微控制器的激增可能是一个诱人的自动化选择，尤其对于机械制造商，由于硬件成本低。然而,任何控制器无法承受工业环境的意志排水支持预算因为高达20%的运营费用通常是维护- - - - - -相关的．

现在有了PLC和PAC技术前辈们有发展到包括工业化的开放- - - - - -源硬件选项，最终用户可以结合现代自动化系统他们想要的使用的强大的平台年代他们所需要的。

比尔dehn的，技术营销工程师，AutomationDirect．由副主编克里斯·瓦夫拉编辑，控制工程， CFE媒体与技术，cvavra@cfemedia.com．

更多的答案

关键词:PLC、PAC，开源控制器

为工厂车间设计的工业自动化控制器正在追赶消费级型号．

开源控制器提供了许多新的功能以前不可能的工业自动化用户的选项。

工业控制器，无论功能如何，仍然需要被设计成能够承受恶劣条件才能正常运行。

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