在冷軋、熱軋等一些工業自動化應用領域,對于壓力、轉速有著極為嚴苛的規定要求,必須在極短的時間內將數據傳輸至下一個節點控制工程網版權所有,進行實時精確的參數調節,微小的延時就會造成生產誤差和嚴重浪費。目前,現場總線、以太網的性能尚不能完全滿足此類高度確定性、高度時間性要求的應用需求。GE智能平臺針對嚴苛的仿真、過程控制和數據采集推出的反射內存技術恰恰彌補了這種不足,以其確定性、低延遲、高速內存共享等特點符合了實時性很高的環境需求。 作為一種特殊類型的共享內存系統,所有CPU寫入該公共內存空間的訪問都將被復制到網絡中的其他節點上,最多可連接多達256臺計算機。每個子系統均享有充分且不受限制的訪問權限。 此外CONTROL ENGINEERING China版權所有,反射內存不依靠任何網絡協議技術www.cechina.cn,可確保合適的連通性,不存在附加負載限制或終端規則,這也是其一大優勢。“反射內存硬件可用于VME、PCI/PCI-X、PMC、PCI Express和其他各種格式,這樣便允許單獨的反射內存網絡連接不同總線,設計和實施方案不需要考慮太多的系統兼容問題,可以組建自適應系統,方便現場系統組建和擴展。”邵劍鋒說,“另外,有協議就意味著CPU開銷,數據會在傳輸過程中有所損失,而反射內存網絡能傳輸裸數據,極低的數據延遲,傳輸數據確定性有效性更高,CPU開銷更小。”反射內存透明地監測、復制數據,這樣便能在無軟件開銷的情況下共享該數據,與傳統通訊方式的附加開發時間、測試、維護、文檔編制和附加CPU要求所產生的成本相比,更加經濟高效。 適用范圍 既然反射內存有這么多優勢,是否適用于所有的工業環境應用呢?答案是否定的。反射內存技術是GE獨特的實時網絡技術,可以和GE其他嵌入式平臺結合組建實時系統,實現遠程數據實時傳輸,用于所有使用以太網、光纖通道或其他串行網絡將計算機或可編程邏輯控制器連接在一起的應用場合,如實時的飛行仿真器、電訊、高速過程控制(軋鋼廠和制鋁廠)、高速測試和測量系統等,但并非適用于所有應用場合。“反射內存與以實時交互作用為首要關注因素的系統關系最為緊密。在需要低延遲與高度通信的系統中,雖然反射內存板價格高于性能較低的硬件,但卻能通過極高的功能性和易用性帶來豐厚回報。”當然,邵劍鋒也表示,對于一些對實時性要求并不嚴苛的工業環境應用,加上生產成本的考慮,可以采用傳統的控制方式達到預期的生產目標。所以,“反射內存尤其適用于對數據傳輸高速、實時、確定性要求極高的場合。數據環網中允許多達256個節點,完全能滿足工業環境和仿真環境的應用需求。”(PCI5565) 實時精確控制生產 反射內存憑借低延遲和確定性成為冶金、鋼鐵、交通等許多實時性嚴苛應用的最佳解決方案,比如用于提高PLC控制鋁軋的操作性能,控制軋鋼的快速流程。在3500英尺/分鐘的軋鋁機上,標準PLC控制環路的響應時間可允許在執行器響應之前能夠通過2至3英尺的鋁材,這些執行器在鋁材上施加和釋放壓力以獲得不同的鋁材厚度。通過利用反射內存,與軋機相關的數據被輸入PLC,PLC迅速將數據寫入反射內存的存儲器中,從而將數據發送至獨立的VME計算機系統以傳輸復雜的控制運算法則。系統通過簡單的反射內存寫入命令將輸出控制數據發回至PLC中,數據傳輸與計算速度極快,以至于PLC運行控制回路不會出現任何延遲。“如果出現延遲,會使鋼的薄厚尺寸無法達到既定的要求,造成部分尺寸的成本浪費。基于VME高級控制系統的反射內存可確保實時精確控制,將響應時間縮短到4英寸控制工程網版權所有,提高產品質量。”(PCI-5565) 邵劍鋒表示:“相比PLC系統,反射內存具有更好的實時性,可以實現更快的系統響應,成本比較高,但是兩者并不沖突。反射內存是對傳統PLC控制的補充,可根據生產實際要求決定選用哪種。再如系統冗余,利用反射內存在幾微秒內可將停止運作機器里的數據恢復到備份中,這在PLC控制中也大量使用。”(反射內存網) |