Описание продукта
Контроллер TOSHIBA USIO21 - это настраиваемый модуль обработки, специально разработанный для промышленной автоматизации и играющий важную роль в различных сложных промышленных сценариях. Используя богатый технический опыт Toshiba в области электронных компонентов и систем, он обладает превосходной надежностью и высокой производительностью, обеспечивая стабильную и точную поддержку управления для многих производственных процессов.
I. Технические характеристики оборудования
Требования к источнику питания: Контроллер имеет входное напряжение 24В постоянного тока. Этот относительно распространенный и стабильный режим питания от источника постоянного тока может адаптироваться к электроснабжению большинства промышленных площадок, обеспечивая стабильную энергетическую поддержку при работе оборудования и снижая риск неисправностей, вызванных колебаниями напряжения.
Конфигурация хранилища: Он оснащен встроенной оперативной памятью DDR большой емкости, объем которой составляет от 128 до 256МБ, что гарантирует быструю запись и чтение данных и позволяет эффективно обрабатывать большие объемы реального времени данных. В то же время он поддерживает встроенное накопительное устройство на 2 - 256М, которое может использоваться для хранения важных файлов программ, исторических данных и т.д., удовлетворяя различным требованиям к емкости хранения данных в разных сценариях применения.
Конструкция интерфейсов: Что касается интерфейсов, то USIO21 имеет очень богатую конфигурацию. Он имеет стандартный параллельный порт, который можно использовать для подключения принтеров, внешних накопителей и т.д., облегчая вывод данных и совместную работу между устройствами; 2 последовательных порта могут обеспечить подключение к другим устройствам с интерфейсами последовательной связи, таким как датчики, исполнительные механизмы и т.д., удовлетворяя потребностям в обмене данными между различными устройствами на промышленных площадках; 2 USB - порта дополнительно повышают расширяемость устройства, которые можно использовать для подключения внешних накопителей для обновления программ и резервного копирования данных, или подключения некоторых умных устройств с USB - интерфейсом для улучшения общей функциональности системы. Кроме того, есть встроенный интерфейс IDE - жесткого диска, который позволяет пользователям устанавливать жесткие диски большой емкости по фактическим потребностям, чтобы удовлетворить потребность в хранении больших объемов данных.

II. Возможности связи
Промышленная Ethernet - связь: USIO21 строит избыточную сеть управления "enet" на основе двух физически изолированных избыточных промышленных Ethernet - сетей. Эта конструкция позволяет сети иметь чрезвычайно высокую надежность. Любой сбой одной из сетей, включая экстремальные ситуации, такие как сетевые штормы, не повлияет на нормальную работу всей системы. Две сети работают одновременно, и данные передаются на отправителе одновременно, а на приёмнике фильтруются и обрабатываются с избыточностью. При переключении между избыточными сетями время переключения практически равно нулю, и применение данных не будет прерываться или задерживаться, обеспечивая непрерывность и стабильность передачи данных в промышленных производственных процессах. Кроме того, каждое сетевое устройство оснащено двумя независимыми сетевыми интерфейсами, и сбой одного сетевого порта не повлияет на нормальную работу системы, дополнительно повысив надежность сетевой связи.
Поддержка других протоколов связи: Кроме мощных возможностей промышленной Ethernet - связи, USIO21 также поддерживает различные распространенные протоколы связи, такие как Modbus, Profibus и т.д. Протокол Modbus широко используется в области промышленной автоматизации и может обеспечить взаимосвязь между устройствами различных производителей. Поддерживая протокол Modbus, USIO21 может удобно обмениваться данными с другими устройствами, которые следуют этому протоколу, такими как ПЛК и интеллектуальные приборы. Profibus - это протокол, широко используемый в промышленных шинных системах, отличающийся высокоскоростной и надежной передачей данных. Поддержка Profibus в USIO21 позволяет ему лучше интегрироваться в сложные системы промышленной автоматизации и обеспечить эффективную связь и совместную работу с оборудованием на месте.

III. Режимы управления и алгоритмы
Разнообразные режимы управления: Контроллер предлагает различные режимы управления, включая классический PID - контроль, простой и прямой ON/OFF - контроль и каскадный контроль, подходящий для сложных сценариев управления. Режим PID - контроля может точно регулировать выход управления в зависимости от фактической ситуации контролируемого объекта, регулируя три параметра: пропорциональность, интеграл и производная, эффективно подавляя колебания системы и поддерживая контролируемую переменную на заданном уровне. Он широко используется для управления различными физическими величинами, такими как температура, давление и поток. Режим ON/OFF - контроля прост и прямой, подходящий для сценариев, где не требуется высокая точность управления, но необходимо быстро включать и выключать оборудование. Режим каскадного контроля реализует иерархический контроль сложных систем, объединяя несколько контроллеров, что может лучше удовлетворить потребности промышленного процесса управления с множеством переменных и сильной связью между ними.
Современные алгоритмы управления: В области алгоритмов управления USIO21 использует современные алгоритмы, такие как нечеткая логика и нейронные сети. Алгоритм нечеткой логики может обрабатывать некоторые задачи управления с нечеткими и неопределенными параметрами. Он управляет системой, преобразуя человеческий опыт и знания в нечеткие правила, что может повысить устойчивость и адаптивность системы до определенного уровня. Алгоритм нейронной сети имеет сильную способность к обучению и нелинейному отображению. Он может создать точную модель системы, обучаясь на большом объеме исторических данных, тем самым обеспечивая точный контроль сложных промышленных процессов. Применение этих современных алгоритмов позволяет USIO21 предоставлять более интеллектуальные и эффективные стратегии управления при сложных и изменяющихся условиях промышленного производства.

IV. Сценарии применения
Энергетическая сфера: USIO21 играет важную роль в системах электрогенерации и распределения электроэнергии. В процессе электрогенерации он может точно контролировать параметры, такие как скорость, напряжение и частота генераторов, обеспечивая стабильную работу электрогенерирующего оборудования и повышая эффективность электрогенерации. Сбором и анализом данных различных датчиков в режиме реального времени и использованием современных алгоритмов управления он может своевременно корректировать режим работы оборудования, чтобы соответствовать различным потребностям нагрузки. В системе распределения электроэнергии USIO21 может интеллектуально управлять распределением электроэнергии, контролировать параметры, такие как напряжение, ток и коэффициент мощности электрической сети, своевременно обнаруживать и устранять неисправности в электроснабжении и обеспечивать надежность и стабильность электроснабжения.
Водоподготовка: В водоочистительных и стоковых очистительных сооружениях USIO21 используется для управления всем процессом очистки воды. В процессе водоподготовки необходимо точно контролировать параметры, такие как расход воды, давление и качество воды, чтобы удостовериться, что обработанная вода соответствует соответствующим стандартам. Например, в процессе фильтрации поток водяного насоса точно регулируется с помощью режима PID - контроля, чтобы обеспечить стабильность фильтрации; в процессе дезинфекции современные алгоритмы управления используются для оперативной корректировки дозировки дезинфицирующих веществ в зависимости от изменения качества воды, обеспечивая эффективность дезинфекции и одновременно предотвращая избыточное использование дезинфицирующих веществ. В области стокового очищения USIO21 может точно контролировать биохимический процесс очистки стоков, регулировать параметры, такие как объем аэрации и коэффициент рециркуляции шлама, повышая эффективность очистки стоков и снижая стоимость очистки.
Производственная сфера: USIO21 также показывает отличные результаты на многих производственных линиях в промышленности. В автомобильной промышленности он может управлять различными этапами автоматизированной производственной линии, например, управлять движением роботов и контролировать процесс сборки компонентов, обеспечивая высокую точность и эффективность производства. Совместной работой с различными датчиками и исполнительными механизмами он может контролировать в режиме реального времени состояние оборудования и параметры качества продукции на производственной линии и своевременно корректировать и сигнализировать об аномалиях, чтобы обеспечить нормальную работу производственной линии. В отраслях, таких как металлургия, табачная промышленность и металлургия, USIO21 также может точно контролировать этапы, такие как нагрев, охлаждение, прокатку и упаковку, в соответствии с особенностями их производственных процессов, повышая качество продукции и снижая стоимость производства.

V. Преимущества продукта
Высокая надежность: От конструкции оборудования до программных алгоритмов USIO21 полностью учитывает факторы надежности. В части оборудования используются высококачественные электронные компоненты, прошедшие строгую проверку и тестирование, чтобы обеспечить стабильную работу в суровых промышленных условиях. Его избыточная сетевая конструкция, множественные меры защиты питания и прочная корпусная конструкция значительно повышают устойчивость и стабильность оборудования к помехам. В части программного обеспечения современные механизмы диагностики неисправностей и отказоустойчивости могут контролировать состояние системы в режиме реального времени. Как только обнаружена неисправность, он может самостоятельно восстановить работу или сигнализировать, чтобы обеспечить непрерывную работу системы.
Сильная расширяемость: Богатые интерфейсы и гибкая программная архитектура позволяют USIO21 иметь сильную расширяемость. Пользователи могут легко добавлять или заменять модули ввода/вывода по фактическим потребностям, например, аналоговые модули ввода/вывода, цифровые модули ввода/вывода, реле - модули и т.д., чтобы адаптироваться к различным объектам управления и сценариям применения. В то же время, поддерживая различные протоколы связи и сетевые интерфейсы, он может легко интегрироваться с другими устройствами для создания крупномасштабных и сложных систем промышленной автоматизации.
Простота в использовании: Контроллер предоставляет интуитивно понятный и простой в использовании интерфейс, позволяющий даже неспециалистам быстро освоиться. Простым меню навигации и визуальным интерфейсом настройки параметров пользователи могут легко конфигурировать и программировать контроллер. Кроме того, предоставляются подробные инструкции по использованию и техническая поддержка, чтобы помочь пользователям решить различные проблемы, возникающие при использовании, снижая стоимость использования и технические пороги для пользователей.