据Tegron的设计领导Wayne Gatlin回忆，在原来的工作方式中，每幅图纸都必须经由不同人员的多次检查。这种手工方式虽然很麻烦，但直到公司接手一个工期非常紧迫的行李处理项目之前，它都是行之有效的。关于那个项目，Wayne Gatlin说：“就运动控制或其它因素来讲，它算不上一个很复杂的项目。它只是需要大量的绘图工作——确切点说，需要数以千计的图纸。”
在自动化设计软件的帮助下，Tegron公司和它的客户取得了一个成功的结果。Gatlin说，生成一幅图纸所需要的时间由几小时缩减到几分钟，或者更短。并且软件将图纸出错的概率降低了90%，总吞吐率提高了50%。
现在，通过任务自动化和引入真实对象的机械与电气模型，新软件改进了传统的计算机辅助设计（CAD）方案。自动化设计软件在其它方面的进展，解决了从一种可编程逻辑控制器（PLC）语言到另一种之间的转换问题，最终的软件类也简化
在行李处理项目当中，Tegron使用了Autodesk公司的AutoCAD Electrical。Gatlin说Tegron曾经试图寻找过自动化方法，用以处理类似电机启动器控制连线这样的例行任务；在采用AutoCAD之前，Tegron还考虑过其它的方案，其中包括定制系统。
Tegron构建了大量的小工具来定制该软件，Gatlin提道，他很希望看到在后端数据库的实现方面能有一些改善。但是，大体说来他还是很满意该软件的性能的。他说：“我不想再倒退回到老的方式上。”
比绘图台好
据其产品管理经理Fielder Hiss看来，SolidWorks公司本质上也是一个CAD公司。他认为传统的二维CAD绘图对大部分机械设计人员来说仍然是一项标准；然而，考虑到复杂的部件，比如运动的起重机这样的对象，三维设计能力具有显著的优势。如果处理得当，它可以避免一些失败的设计，例如运动的机械臂完全展开后会撞到其它物体。
因此，SolidWorks的软件提供了3D功能和动态组装运动功能。使用这项技术，可以构造出具有多个连杆机构的虚拟机械臂，并使其模拟现实运行。Hiss说：“你可以‘按动’部件，然后看到它们在真实世界中的运动方式。”
其它软件特性还包括碰撞检测。如果机械臂将要碰到别的物体，比如键盘，就会有警报声提示。仿真还考虑到了起重臂展开后的强度等因素，能解决负载处理之类的问题。
模拟的关键在于模型的真实有效性。Hiss说SolidWorks的软件使用有限元分析来保证其准确度，但隐藏了具体细节，因而用户不必面对令人头疼的数学问题。
他还认为，自3D CAD软件出现几十年以来，其易用性已经有所提高，但他补充说，它还没有达到它所应该达到的易用水平。
图：对于复杂的自动化设计，虚拟运行技术的双轨方法使整个的制造过程都
可以被虚拟复制，其真实程度可以达到检测所需的结果和验证条件的水平。
虚拟设计
Tecnomatix Technologies公司（2005年被私营公司UGS公司收购）的软件在虚拟现实世界方面走得更进一步。它将逻辑行为模型引入到3D机械运动的建模。它能够对PLC和其它的控制元件进行模拟 ，虚拟过程能够达到95％符合真实生产过程的目标。
UGS的数字制造解决方案市场总监Ron Yosefi解释说，这种能力来自于Tecnomatix在汽车行业方面的工作。推动力之一是产品推出的节奏不断加快。新品发布从1988年的每年0.9项，上升到了2004年的每年2.5项。上市时间必须抓紧，而制造复杂度又大大提高，单位区域的机器人数量也从1、2台增加到了12台或更多。
为了应对这么复杂的自动化设计，Tecnomatix采取了虚拟运行技术。据Yosefi介绍，这是一种双轨方法，软件以极高的真实性复现了整个过程，可以检测出所需的结果，也可以验证出错的条件。他说：“比如，我们可以使用HMI定义某个机器人宕机这一条件，我们点击按钮，机器人随即宕机，然后我们可以看到系统接下来的行为是怎样的。”
Yosefi还认为，实际构建出系统并解决问题的传统方式仍然被广泛采用，但是他注意到虚拟运行技术的应用在持续增加。例如，BMW的Spartanbug SC工厂最近在某项制造过程的自动化中首次使用了该技术。
热衷于改变
在CAD引入更多功能的同时，其它软件进展也使自动化控制逻
Flowtronex的电子工程师Scott Smith表示，改变控制系统中已有的传统梯形图并不容易。当Flowtronex应客户要求增加存储容量而必须从某种PLC切换到另一种时，这就变得尤为困难。Flowtronex没有纠缠于梯形图本身，而是将其自动化软件转成一种跨语言平台：CoDeSys，以处理PLC标准IEC-61131-3所给出的全部编程语言。Smith认为，虽然如何评价提高编程生产率所带来的好处是个很主观的问题，但是好处是确实存在的。“我们可能以两倍于其它方式的速度完成任务。”
他觉得该平台在某些方面还有待提高，特别是内部和外部地址之间的转换。总体来看，他很满意这个平台。CoDeSys由Wago提供给Flowtronex，是3S—Smart Software Solutions公司开发的。
共同代码体系
除了软件以外，3S还主持着一个自动化联盟，将不同的硬件制造商联合在一个共同代码体系下。3S的工程师兼市场经理Roland Wagner说，CoDeSys的可编程控制器可以在没有任何硬件干预的条件下一起运行。所需要的只是目标支持包，由目标驱动和类似于库的目标专用文件组成。用户有很多编辑器可选，包括IEC编辑器IL、LD、FBD、SFC和ST等等。
Wagner说：“工程师可以使用所有这些编辑器进行编程。对于每个POU（可编程组织单元）他都可以决定使用哪个编辑器。”
当代码准备好可以执行时，采用CoDeSys的集成本地代码编译器进行编译，然后将汇编完成的应用程序下载到PLC，接着就可以执行和调试了。
自动化软件革新的另一个前沿是界面，包括人和机器。这方面的一个例子是Hoffman Estates, IL-based Bosch Rexroth公司的WinStudio产品，该产品提供了制造执行系统（MES）和用于监控及性能监视功能的数据采集与监视控制系统（SCADA）。
它还允许编程人员为某一具体应用自由地定制人机界面（HMI）。Bosch Rexroth的产品经理Rami Alashqar说，最近该软件采用了层次化许可结构，所以对于很小的安装任务来说，它是很便宜的甚至可以是免费的。
在Windows CE下进行创作
Alashqar提到，另一个市场驱动的变化是WinStudio现在可以在Windows CE下创建软件。Windows CE在无硬盘系统中的应用已经很普遍。不使用旋转的存储介质使系统更加可靠，也比常规的PC更便宜。所以现在在WinStudio下面开发的软件具有新的灵活性。Alashqar表示：“现在可以创建适用于基于PC或基于CE系统的屏幕画面，而且是一样的，你需要做的就是改变目标机而已。”
Schneider Electric的软件提供了工具，可以与该公司PLC上的嵌入式Web服务器协同工作，增强了PLC的编程能力。该公司的FactoryCast工具的最新版本FactoryCast HMI，支持很多Web标准，比如XML和SOAP，用于数据交换。HMI还可连接到SQL和Oracle数据库，以及基于Java的脚本语言。所以，自动化系统和PLC的设计可以由任何熟悉这些标准的人来实现，这意味着刚出校门的新手工程师也能开发HMI。
在工厂车间层面，这些功能可以使信息自由 地从PLC传送到公司的管理系统。信息交换的发生无需任何中间层的PC、软件、人员、或组织。Schneider Electric美国公司的自动化产品经理Richard Hutton表示：“它消除了原有的一层硬件及软件。”
如果需要更多的信息，请访问：
www.3s-software.com
www.autodesk.com
www.boschrexroth.com
www.flowtronex.net
www.schneider-electric.com
www.solidworks.com
www.tecnomatix.com
www.tegron.com
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以上选登文章全文刊登在CONTROL ENGINEERING China网站www.cechinamag.com上
