Opto22系统集成商Malisko工程公司成功升级熔炉控制系统———Opt

　
  背景
　　Malisko 工程公司(Malisko Engineering)成立于1994年，是一家专业自动化系统工程及编程的设计执行公司。公司跨越多个行业包括酿造、包装、医药、化学、工业加热冷却及食品加工等。

  　　最近，Malisko 工程公司接下了Advanced Energy公司热熔炉控制系统升级的项目。Advanced Energy公司是一家流体动力管理系统、热能设备及其他能源系统和组件的制造商。随着温度范围超过850°C，这种快速温度循环（RTC）熔炉用于与大系统和机器整合前的组件启动。“百分百确保熔炉运行正确的发热量并执行精确的组件启动，”Malisko工程公司资深系统工程师Dan Malyszko说道。“任何故障或失误都可能导致组件损坏，从而加剧成本。”
　　Advanced Energy公司的RTC熔炉自90年代中期就开始投入使用，至今无发生大故障，系统包括Opto 22 G4LC32控制器与分布式I/O远程通讯。该控制系统现在仍十分可靠，但基于Windows 95的古老电脑连接ARCnet，主导系统的人机界面时常发生大的系统错误。
　　　Advanced Energy试图恢复PC来修复这一问题，但是又面临一个新的问题。自从熔炉设计制造后，Opto 22 (www.opto22.com)已经开发了新一代速度更快更智能的控制器、I/O和软件。Advanced Energy了解到有更好的新硬件后，他们即能获得更好的性能和优势。除此，尽管Advanced Energy在10多年的使用中，控制系统硬件没有出现过任何问题，但却不能保证备件永远有库存。为此，Advanced Energy找到一家工程公司帮助他们升级熔炉的控制系统，并基于Opto 22新一代的软硬件重新设计系统。
　　“客户长久以来坚持使用Opto 22的硬件，源于它的可靠表现，但是他们在升级和编程方面需要帮助。”Malyszko说道。Opto 22代理公司Malisko 工程公司拜访了Advanced Energy，了解他们对新组件的需求及升级策略。Malyszko自己也在最近刚完成了一个长期项目，协助New Belgium啤酒厂的首席自动化工程师完成了该厂的Opto控制系统的升级。
   　　I/O
　　Advanced Energy很高兴听到Malisko 工程公司在Opto 22硬件方面的丰富经验。升级首先移除了早期的I/O处理器，用最新的SNAP-PAC-EB1智能处理器代替。此款智能处理器能够进行智能通讯和I/O处理功能如闭锁、计数、脉冲和事件响应。更值得注意的是，EB1拥有热电偶线性和PID控制，这两项是热能处理上的常用功能，例如Advanced Energy的熔炉就用到以上功能。
　　“我们应用新的SNAP 智能处理器的内置PID功能为熔炉重新配置了温度区PID控制，”Malyszko解释道，“早期的控制硬件执行PID控制采用传统的指令且每个机架约4个环路。同时，由于I/O机架的空间限制，处理PID所需的输入、输出有一定困难。因此，新系统的PID控制的可编程性有了更大的提升，EB1可同时处理多达96个回路。”
　　熔炉控制系统中的I/O包括控制速度和电流电压强度的模拟输出模块、开关电源的数字输出模块及从熔炉的K型热电偶中接收温度输入的热电偶模块。
　　　此次升级项目能够成功的关键是Opto 22新的SNAP系列有极佳的向后兼容性，这就意味着控制器和I/O的交换无需I/O做大的变动。总之，Malisko 工程公司能将熔炉所有内部设备和热电偶的现有配线都集成在模块化的I/O底板上。使用现有的现场设备和布线，升级更便捷，熔炉的停工期也缩短了。Malisko制造的I/O底板也包含了EB1智能处理器，它与SNAP-PAC-S1控制器互相通讯。选择独立式控制器是因其强大的处理能力（较之它的上款速度约16倍）和小巧的体积。
　　　“对于熔炉项目，我们只有有限的空间，所以设计一个控制方案并在现有空间内进行翻新对我们来说非常重要。”Malyszko说道。
　　　软件和编程
　　SNAP-PAC-S1控制器使用PAC Project编程，它保留了原有的外观，使用起来和老版软件类似，但却支持S1更多强大的功能。对于系统编程要求较高，熔炉过程的许多部分依赖由Forth编程语言开发出的惯用指令。这些外部指令无法导入PAC Project，这样就需要将指令反处理、再复制。Malisko Engineering将New Belgium啤酒厂的类似系统配置借鉴在此次项目升级上，Malyszko覆盖了外部的指令库并使用OptoScript代码写了类似指令来复制原有功能。OptoScript是一个编程工具，脚本语言类似Visual Basic、C和C++，这样当控制功能涉及“if-then-else”、复杂的计算或字符串处理时，它能扩展Opto 22的标准化流程图编程。
　　“拥有一款控制软件既有流程图又有灵活的脚本工具的确非常的棒。”Malyszko说道。
　　Advanced Energy的HMI也需要升级。OptoDisplay（旧版软件套装的一部分）通过ARCnet和PC通讯，提供了方法管理和进程视察。从HMI到PAC Display的升级，能通过以太网和任意联网的PC进行通讯。（此种通讯由OptoOPCServer软件完成，用于集成Opto 22控制器系统和任意OPC用户）。
　　　Opto 22的新一代软硬件集合了编程和Malisko Engineering制造的模块化底板，形成一个标准化的解决方案既保留了原有的外形和原有控制系统的使用性。Malisko Engineering在接受现场测试之前充分模拟了新熔炉控制系统。经过一系列程序测试后，新系统在正式采用前被证实了现场的可用性。在项目的每个阶段，Malyszko都咨询OPTO 22的免费产品支持，获得了非常宝贵的建议。
　　　“Opto的技术支持简直棒极了！”Malyszko说道，“这个项目前后只花了一个半月，从计算系统架构到编程，OPTO在过程中的每一步都为我们提供支持和帮助。当系统在客户现场终于完成了安装，我们尽量缩短停工期，从运行热量值，确保一切都正常只用了短短2天时间。”
　　　Advanced Energy对项目能如此快速又成功感到非常满意，主要因为比起重新购买一套新系统，升级在成本上有了很大的节约，同时Malisko Engineering能在如此短的时间内设计完成，着实为他们节约了时间和成本。
　　“有大批量的产品推动着RTC，任何的停工都有可能对整个生产带来不利影响，纵观整个工业制造，还有无数个类似这样的熔炉工程。我想我们的经验或许可以帮助到那些正在考虑升级控制系统的公司。”Malyszko说道。