控创V Panel Express在自动化中的应用

　　据2008年底的统计数据，德国大约有4000个沼气池，可生产11亿千瓦时左右的电力，足够300万个家庭使用。用来产生电力的沼气可以从几乎所有类型的农作物和有机废物中获得，大多数厂房靠近农场和耕地，最大限度地降低运输成本。Awite Bioenergie有限公司是一家专业自动化沼气工程的公司。Awite的客户都是沼气工程的制造商和运营商。具有成本效益的系统设计以及高水平的效率、系统稳定和自动化，对Awite来说是最为重要的。除了基质的运输和生产以及日常维护工作必须进行外，只要使用一个在操作过程中用模糊逻辑控制流程的可选专业系统，沼气工程就可以完全自动化，甚至自我优化。为了提高效率，甚至提高现有工程的效率，沼气工程的电力和天然气生产技术不断创新，新的流程优化会常年发生。在这一方面，每个沼气工程可与赛车相比拟。赛车会不断地调整和优化，电机控制不断改善，以实现最佳的结果。Awite还需要应对在操作过程中提供正确的专业技术的挑战。

图1：在德国，Schweinspoint像这样的沼气工程2008年生产约11亿千瓦时的电力——足够供应约3万个家庭。

开源和Linux

　　高效率的要求和对不断创新发展的需要为开放式基于电脑的控制以及记录源代码且可以免费提供的开源软件提供了一种理想的气候。开源背后的基本思想是，一个大型社区与其他用户（包括软件开发人员）永久合作开发软件，可以从任何发展中获得利润。这样，可以用较低的成本和较短的开发时间有效地利用各种可用的知识和潜力。个人可以对软件进行快速调整，无需依赖任何许可方。具体而言，这意味着Awite的客户得到了真正的货币效益，以及更高的总系统效率。除此之外，Awite验证过的任何进一步发展都可以立刻供所有沼气工程运营商使用。而且，因为所有的改动必须记录下来，且Awite仅使用验证过的源代码和二进制文件，因此bug的风险绝对是最小的。有了这样的效率和开源理念，自动化电脑应在开源操作系统下运行——在本文中是嵌入式Linux。Awite信赖嵌入式Linux不仅在于它节约成本方面和许可免费实施，还有其他原因：为了使自动化计算机达到更高水平的可靠性和免维护操作，它规定使用CF模块（它的存储容易尽可能小，因此价格低廉）代替硬盘。专门为这种硬件编译了Linux内核，不需要图形界面，所以操作系统（包括所有应用程序）极其紧凑，内存容量不超过64MB。

　　此外，开源体系结构和一个大型开发人员社区是长期驱动支持的保证，这样万一将来有任何软件升级，多年来安装的硬件基础也绝对经得起未来的考验。沼气工程设计为运行20年或更长的时间是一个重要因素。甚至当运行其他软件时，Linux和开源也提供了更多优势：例如，不需要许可费用，即可通过ISDN运行应用程序Voice-Call。Awite的系统解决方案为客户节省几百欧元的软件费用。解决方案的一个明显优势是哪个方案是基于许可的。

使用嵌入式Linux基于x86的平板电脑

　　Awite选择可清晰地进行本地可视化显示所对应的屏幕尺寸的平板电脑作为自动化电脑时，有两个主要标准：支持嵌入式Linux和较低的购买价格。通常还需要满足进一步要求：比如抗热(0-40℃)和抗机械冲击能力，前端有足够的IP保护，以及良好的电磁兼容性——根据工程的类型，因为频率转换器可能是集成在控制柜中的大量干扰的来源。控创是提供充分Linux支持的基于x86的平板电脑的少数几家公司之一。Awite为其第一个平台选择一款控创平板电脑：Intel Celeron 650处理器，15’’屏幕尺寸，以及在一个128MB的紧凑闪存上装有嵌入式Linux作为强劲的存储介质。在其最近的工程里，Awite使用最新的后继版本控创V平板Express 150，1.5GHz的Intel Celeron处理器，1GB的RAM和1GB的CF卡，其中（以及板级支持包）控创还为已经改编和编译的eLinux提供运行时图像。控创的客户由于减少了开发所需的时间和精力，以及降低了总拥有成本(TCO)，从而获得了利润。目前，Awite还在评估流行的OpenSuse Linux发行版的简化版本和控创V平板Express的Ubuntu Linux。至少95%的各种控制任务都在控创平板电脑上运行，它们还起到流程可视化服务器的作用。各种传感器和执行器，例如，生物反应器中混合物的填充水平指示器，气体和温度传感器及发动机控制，是通过总线控制器连接到控制柜中的WAGO夹具，以及通过Modbus-TCP连接到平板电脑。在总线控制器上（取决于具体工程类型）只运行硬实时请求，因为只需要运行它们。工程和过程控制由开源软件AWIControl进行，它是Awite用C++写的，而且在不断地发展，以便提高沼气工程的盈利能力。