面向中小型设备的嵌入式系统解决方案

一、引言

在工业控制领域，控制器越来越要求强大的控制功能、可扩展性强、操作灵活、稳定可靠以及故障率低。它们往往被要求精确控制多种工艺参数如：温度、搅拌速度、压力、PH值、溶氧、进气流量、等等；同时要求有复杂的逻辑运算，程序顺控等等。实现这些控制比较流行的做法是采用PLC，PC机，或仪表，这些方案要么价格大高，要么就是难以进行复杂逻辑运算，要么是稳定性较差，或者是保密性较差。为顺应需求，上海弥纶推出了性价比较高的控制器RTU-6600。

二、控制方式的比较

1．基于PC插卡式的控制方案

PC机的诞生给工业控制带来了新的解决方案，由于PC机的灵活性，使得基于PC的应用在各个领域广泛展开。该系统采用ISA/PCI采集控制卡，控制方式灵活，可以利用强大的Windows系统的支持软件。但是PC机运行的Windows系统原本不是应用到工业控制行业，其稳定性和可靠性不能满足工控行业的需要。如果PC死机会给整个控制带来不可预期的危害。而且这种插卡式的控制方式控制集中，给现场布线带来很大的障碍。

2．基于通讯模块式的控制方案

分布式控制技术的出现，引来了大量通讯测控模块的问世。分布式通讯模块给现场部署带来极大的方便性，模块分布在现场的各个控制采集点，通过RS-485总线和PC机通讯。但这种方式仍然摆脱不了PC机，控制系统的稳定和可靠问题依然存在，同时RS-485通讯成了控制实时性最大的瓶颈。

3．基于PLC的控制方案

PLC是工业控制的基石，到目前为止PLC在工业控制行业还稳居老大的位置。其可靠性是众多解决方案无法比拟的。一般的控制系统目前大都采用PLC控制的方式，通过专用的总线和专用的屏通讯，实现采集、控制、设置和浏览的一体化解决方案。另外也可以将监测数据传送到PC机，实现PC的监测。PLC编程简单，但使用的是专用设备和专用的软件以及专用的协议，成本极高。随着通讯技术和控制技术的发展，PLC的不灵活性日益暴露出来，这种传统控制行业广泛使用的控制器，在新兴的行业已不能满足要求。因其对控制和通讯的要求苛刻，故有专家预言：PLC将会退出历史的舞台。

下图展示了各控制方式递进过程。

控制方式递进过程

4．嵌入式控制方案

嵌入式系统顺应历史的趋势，其灵活性，强大的控制和通讯能力，低廉的成本，给工业应用带来巨大的变革。嵌入式控制方案把嵌入式控制器作为控制和采集的本体，数据通过以太网传送到PC机实现监测的功能，PC如果死机，嵌入式系统仍然正常的工作，使得系统可靠性大大提高。该系统由于具有以太网接入功能，也可实现远程WEB的监控。所使用的协议均为标准的协议，给系统的兼容性带来很大的方便。三、RTU-6600的特点

可编程，支持以太网接入I/O资源丰富，多达48路数字量和24路模拟量。

更多的描述：

　　RTU-6600

四、嵌入式系统典型方案配置

方案一．RTU-6600 + HMI-1041

方案一采用10.4”人机界面，在人机界面运行组态软件

　　方案1

方案二．RTU-6600 + HMI-5702/HMI-3802

方案二采用5.7”或3.8”人机界面，在人机界面上进行简单的设置和数据的监测。

方案2

对于方案一，更多的描述：

1．RTU-6600作为控制核心，完成多个回路的PID控制、模糊控制任务；同时与10.4”人机界面通讯，实现与嵌入式组态软件的无缝结合。

2．10.4”人机界面，内置WinCE.NET操作系统和嵌入式组态软件，完成与RTU-6600的通讯、上位显示、设置、报警、报表输出以及历史数据存储等功能。

上位机监控

3．通讯方式

1）Modbus/TCP，通过RTU-6600以太网与人机界面通讯，这种通讯方式通过以太网进行，使用标准的Modbus/TCP协议。

2）Modbus/RTU(485)，通过RTU-6600的RS-485与人机界面通讯，这种通讯方式通过RS-485进行，使用标准的Modbus/RTU协议。

4．由于嵌入式控制器内置HTTP协议，所以可以开发出基于WEB的远程监控，用户可以方便的通过IE浏览数据和设置参数。