现场总线技术及自动化北京市重点实验室

网络化控制系统开放的网络化控制教育与研究平台

NETPAC网络化控制系统开放的网络化控制教育与研究平台

一、系统简介

NETPAC网络化控制系统是一个开放的、通用的本地/网络化控制系统教育、研究和开发平台, 产品图 主要由网络化可编程控制器(PAC)、网络化可视控制组态软件(PACLink)和网络化可视监控组态软件(PACView)组成。首先,在控制组态软件中对各种控制方法和策略进行建模和仿真,然后自动生成可执行程序,通过以太网/因特网下载到现场网络化控制器执行,最后通过以太网/因特网监控组态软件进行监视和管理。

二、系统用途与组成

用于单机本地控制时,可以快速建立控制系统原型,进行算法的开发、实现和验证等工作,这样搭建起控制理论与实际工程之间的的桥梁,使理论算法在实践应用中得到检验; 产品图
       用于多机网络控制时,由于全部通讯基于TCP/IP协议和以太网/因特网上的唯一IP地址,可方便构建网络分布式控制程序,建立创新的网络化控制实验室,实现网络化控制的教育和研究。
       1、网络化控制器PAC:
       基于高性能的x86微处理器
       多路标准输入输出接口,如A/D、D/A、DI、DO等
       嵌入式实时操作系统
       工业级模块化设计
       2、网络化可视控制组态软件:
       与Matlab/Simulink无缝兼容
       配备硬件驱动模块库
       配套网络工具箱,实现网络控制
       开放性、易扩展结构
       3、网络化可视监控组态软件
       现场数据的实时在线监控和管理
       多种标准组态控件,“所拖即所得”
       基于以太网/因特网的IP地址通讯
       支持多客户机、多服务器式结构

三、典型应用

1、以太网本地控制 产品图
       PAC网络化控制器、控制组态工作站、监控组态工作站分别连入以太网中。上位机与下位机通过以太网通信,实现程序的下装和实时监控。网络化控制器与控制对象相连,控制系统中的执行器、传感器、控制器功能均由这台PAC网络化控制器实现,控制系统在其内部构成闭环,实现本地控制。提供了控制系统快速原型的解决方案。
       2、无线局域网网络控制
       两台PAC网络化控制器、控制组态工作站、监控组态工作站分别连入无线局域网中,它们可以共处同一无线局域网中,也可以分布在由Internet连接的不同局域网中。上位机与下位机通过无线网络通信,实现程序的下装和实时监控。两台控制器的功能和结构与以太网网络控制中类似,一台执行传感器和执行器功能,一台执行控制器功能,它们之间通过无线网络通信,在无线局域网中形成闭环回路,实现无线网络闭环控制。
       3、以太网网络控制 产品图
       两台PAC网络化控制器、控制组态工作站、监控组态工作站分别连入以太网中。上位机与下位机通过以太网通信,实现程序的下装和实时监控。两台控制器通过以太网交换实时数据,作为不同的功能模块使用,一台PAC控制器与控制对象相连,作为传感器和执行器,执行数据采集、信号输出、本地预控制、故障保护等功能;一台PAC控制器执行各种复杂的实时控制算法,作为控制器使用,它通过以太网从另一台PAC控制器中得到反馈数据,计算出的控制输出再通过以太网传回执行器。两台PAC控制器构成网络闭环,实现以太网闭环控制。
       4、无线广域网网络控制 产品图
       网络摄像头、控制组态工作站、监控组态工作站分别连入广域网中,两台PAC控制器通过CDMA/GRRS等无线方式连入广域网。上位机与下位机通过广域网通信,实现程序的远程下装和远程实时监控,并通过网络摄像头监视控制对象状况。两台PAC控制器的功能和结构与以太网网络控制中类似,一台执行传感器和执行器功能,一台执行控制器功能,但它们通过无线广域网交换实时数据,在无线广域网中构成闭环回路,实现无线广域网闭环控制。
       5、因特网网络控制
       两台PAC控制器、网络摄像头、控制组态计算机、监控组态计算机分别连入因特网中,连接的方式可以是有线网络、无线局域网、无线广域网或混杂网络等。上位机与下位机通过因特网通信,实现程序的远程下装和远程实时监控,并通过网络摄像头监视控制对象状况。两台PAC控制器的功能和结构与以太网网络控制中类似,一台执行传感器和执行器功能,一台执行控制器功能,两机通过因特网交换实时数据,实现因特网闭环控制。

四、复杂算法仿真

该产品配套软件可与Matlab无缝集成,支持Matlab中丰富而强大的算法库资源,用户无需编程就可以实现诸如模糊控制、神经网络控制等先进控制方法,是复杂控制系统设计和实现的良好平台。

五、配套软件

PACLink网络化可视控制组态软件
       PACLink是适用于PAC网络化可编程控制器的控制组态软件,该软件由TargetLink、DataDesk、PAC Toolbox三部分组成。
       TargetLink是图形化控制组态环境,它嵌入于Matlab环境中,用于快速建立控制系统及控制策略的模型,并对整个系统进行多次离线和在线的实验来验证其可行性。它可以自动将Simulink图形化仿真框图转化成可运行于PAC上的高效可执行代码,整个编译、链接、下装过程均由软件自动完成。用户不用编写任何代码即可实现各种复杂的控制策略。
       DataDesk是基于PAC的数据采集软件,它可将PAC控制器中运行的实时数据通过以太网或串行接口采集到上位机中,并提供OPC服务器功能,可与任何支持OPC的第三方软硬件连接。
       PAC Toolbox是图形化、模块化的PAC应用工具箱,包含PAC驱动模块、PAC算法库、PAC通讯模块等。PAC驱动模块是PAC各种I/O(如AI、AO、DI、DO等)的上层图形化接口,可针对I/O进行配置组态;PAC算法库包含PID控制、预测控制、神经网络控制等多种控制算法;PAC通讯模块包含TCP、UDP、串口、Modbus等多种通讯接口,可用于PAC与其他控制器的实时数据通讯。
       PACLink提供实现自动代码生成、智能测量显示和实时仿真与实时监控所需的全部工具,与 MATLAB®/Simulink® 相配合,使控制系统开发从设计仿真到应用调试采用统一平台完成,从而大幅缩短开发周期,提高软件质量。

结构图

六、商务信息

电话传真:010-88803382—803,010-88803297


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