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   “Automation Studio的開發是以支持機械制造商將一個概念變為現實的目標為導向的，覆蓋了機器生命周期中的各個階段。”

　　Automation Studio 的突出特點

　　●開放式架構

　　●柔性化項目組織

　　●獨立于硬件的軟件設計

　　● 對任意版本管理系統開放

　　●MATLAB/Simulink自動生成代碼提高效率

　　●團隊協作理念

　　●基于網絡的系統診斷

　　集成自動化如今已成為自動化技術領域中的一個時髦的詞語，它通常是指能夠在一個獨立的項目中啟動若干軟件工具，因此在行業中被廣泛提及。然而，對于貝加萊（B&R）來說，它卻意味著完美集成自動化方案的眾多特征之一。貝加萊Automation Studio是如何為一臺機器在其整個生命周期中提供支持，并如何為該款開發工具全面融入所有項目流程奠定基礎的呢？

　　過去，控制器是由專門的程序設計裝置進行編程的，這些單獨的電子器件將PC和程序應用結合在了一起，從那時起，自動化行業中就已經發生了很大的變化。在傳統的計算機上使用軟件包來對控制器進行簡單設計已經不能滿足現今的機器設備的自動化要求。今天，可視化應用、驅動技術和安全系統

　　縮短產品上市時間

　　以技術為導向的消費市場趨向于擁有越來越快的產品創新周期。針對日益緊迫的技術創新，機械設備制造商們必須在更短的時間里完成新機型的開發和運行。由各自的自動化合作伙伴提供的開發工具必須能夠跟上這一行業趨勢。除了集成各種工具之外，我們還必須理解該開發工具能夠完美匹配自動化產品系列的重要性。唯有這樣，才能充分利用這些產品（典型控制器、Automation PC 或可視化）性能，避免浪費大量時間。

　　批量大小1 – 針對機器系列

　　一段時間以來，我們始終在觀察機器越來越小批量生產這一趨勢。在這方面，與產品多樣性和個性化有關的消費市場變化已經對機械制造產生了直接影響。這一“大量客制化”概念要求設備具有高度柔性化特征，在機器制造過程中應首先針對終端用戶使用自定義選項數據包，然后繼續在終端用戶處進行現場功能擴展以得到更多選項。因此，開發工具必須能夠有效應對所有這些機型變化。當然，面向ERP系統的開放式接口也是必不可少的。

　　機器作為價值創造鏈紐帶

　　僅僅一臺機器－無論它多么靈活－都無法獨立生產出一款完整的產品。一般來說，它只是整個價值創造鏈中的一個環節。該價值鏈要么是由機器分別生產的半成品部件所構成，要么是通過機器互聯的一體化設備生產線所實現。在這種情況下，將機器互聯以此提高總產量就顯得極其有意義。在過去，這是由電信號（數字量或模擬量）實現的，但是今天，現場總線系統為機器高效互聯開辟了一條嶄新的路徑，優化數據流的同時簡化了布線。為了向設備制造商提供盡可能最好的支持，一款先進的開發工具必須能夠集成標準化現場總線系統，并且提供多個功能庫來使用私有通信協議。

　　融入機械制造商生產流程

　　當運行機械或設備時，即使開發工具扮演著極其重要的角色，它在機械制造商生產流程中也并非核心元素。要求機器制造商調整他們的生產流程以適應各自自動化供應商的開發工具，既不合理也不現實。因此，開發工具必須擁有一個開放的架構，包含純文本格式的個人文檔、通用訪問程序、自動化項目的數據及組態選項。

　　功能列表提升總價值

　　當開發工具之間進行相互比較的時候，我們關注的焦點通常集中在個別功能上。與其將討論的重點放在一些毫無意義的功能上，還不如從經濟學角度對開發工具的“總附加值”進行進一步挖掘。這需要我們考慮到貫穿整個使用過程中的附加值，這樣就為我們開創了一個嶄新的視野：過去的討論僅限于可視化編程方面，而通過現在的方式可以對一臺機器的整個生命周期進行全面考量。因此，Automation Studio的開發是以支持機械制造商將一個概念變為現實的目標為導向的，覆蓋了機器生命周期中的各個階段。

　　一臺機器的生命周期

　　圖1從自動化廠商角度展現了一臺機器的典型生命周期。整個生命周期被劃分為九個階段，對應于開發工具的潛在支持。　　

　　圖1 一臺機器的生命周期

　　■  設計

　　藍色曲線表示傳統開發工具在設計階段所能提供的最佳支持。經服務器互聯的團隊協作，選擇任意版本管理系統，將機器元件的功能單元分組，通過非硬件組態進行初步開發，所有這些功能都致力于為該階段提供更為有效的支持（如圖2）。　　

　　Project Brower

　　圖2 在Automation Studio里，通過項目數據庫管理，軟件模型劃分為不同功能塊需求，將任務分配給不同的團隊成員，每個團隊成員采用開放的格式進行書寫代碼，最終這些代碼將以開放的XML或IEC格式被導入并封裝成一個完整的項目，這樣就構成了一個完整的團隊協作，分布在不同區域的工程師可以協同完成這個項目。上圖代表一個項目被劃分為啟動、趨勢圖、報警、設置導引等模塊，由不同的人來完成。

　　■  仿真

　　通常來說，仿真需要用到額外的工具。在該階段，將這些工具進行無縫連接至關重要。例如，與MATLAB/Simulink相連能夠完美地實現復雜模型的正確仿真，隨后的自動代碼生成可以確保控制器也能按真實過程中的要求一樣運行（如圖3）。 　　

　　圖3 通過與Matlab/SIMULINK連接，Automation Studio可以接受來自SIMULINK仿真的控制器模型，
并為其自動生成代碼，這些代碼可以大大提高開發的周期。

　　■  制造

　　機器制造階段通常與一款開發工具無關。然而，開發工具與ECAD系統直接相連并在該過程末期對I/O分布進行設置或修改，也都可以在此階段產生附加價值。

　　■  調試

　　基于網絡的診斷功能更易于在電氣或機械方面對機器進行

              
　　圖4  通過Automation Studio，在機器設計過程中，通過示波器功能1mS采樣可以實現對驅動器和電機的

    參數進行實時獲取，通過可視化的界面對其位置、速度、電流等進行檢測，發現引起機械問題的根源，
可以為機械系統的調整提供可靠的參考，它大大降低了機械的調試時間。

　　■  現場測試

　　在現場測試階段，分析工具的精度決定了現場測試的質量。在這里，沒有平滑信號曲線，因此所有工具必須完全適合運行系統（如圖5）。　　

　　圖5  Automation Studio的FFT（快速傅立葉變換）分析功能滿足現場生產的質量追溯，
FFT用于對離散數據進行頻譜分析，例如在梳棉機控制上，當需要檢測紗線的條干均勻度時，
通過檢測反饋的離散值進行區間分析，以追溯引發條干不均質量問題的原因。

　　■  生產

　　如同在制造階段一樣，在生產中使用一款開發工具的機會也是十分有限的。但是，開發工具與ERP系統直接相連并激活相應的選項套件，也都可以在此階段產生附加價值（如圖6）。　　

                   
　　                                           圖6   

    Automation Studio集成了OPC Server，它提供了與上位管理系統的連接能力，這樣，機器將被快速集成到MES、CIMS中，通過統一的接口為管理系統的質量追溯、成本動態優化提供數據基礎 ，并與CRM、SCM、PDM等集成實現集成生產，提升整個生產的運行效率。

　　■  支持&服務

　　當機器在終端用戶處運行時，過程分析和系統支持有時是維護服務合同的一部分。為此，您需要使用一款功能強大的開發工具來完成對機器的遠程維護（如圖7）。　　

　　                                        圖7  

    VNC Server則提供了遠程設備維護的最經濟方案，無需增加成本 ，只需現場有以太網條件，通過Automation Studio為控制器下載VNC Server，綠色開放的Client軟件即可實現對機器的遠程監控和操作。

　　結論

　　一款先進的開發工具必須為機械設備制造商在概念實現過程中提供全面的支持。不僅標準化編程可以保障長期的投資回報，而且開放式架構也能與ERP和CAD系統直接相連，節約資源的同時降低了機器設計階段的固定成本和機器生產階段的可變成本——對于所有機器來說這都是一項核心的競爭優勢。