工控的作用
工控技術(shù)的出現(xiàn)和推廣帶來了第三次工業(yè)革命,使工廠的生產(chǎn)速度和效率提高了300%以上。20世紀(jì)80年代初,隨著改革開放的春風(fēng),國(guó)外先進(jìn)的工控技術(shù)進(jìn)入中國(guó)大陸,比較廣泛使用的工業(yè)控制產(chǎn)品有“PLC,變頻器,觸摸屏,伺服電機(jī),工控機(jī)”等。這些產(chǎn)品和技術(shù)大力推廣了中國(guó)的制造業(yè)自動(dòng)化進(jìn)程,為中國(guó)現(xiàn)代化的建設(shè)作出了巨大的貢獻(xiàn)。
工控機(jī)
工業(yè)控制計(jì)算機(jī),是一種采用總線結(jié)構(gòu),對(duì)生產(chǎn)過程及其機(jī)電設(shè)備、工藝裝備進(jìn)行檢測(cè)與控制的工具總稱。它具有重要的計(jì)算機(jī)屬性和特征,如:具有計(jì)算機(jī)CPU、硬盤、內(nèi)存、外設(shè)及接口、并有實(shí)時(shí)的操作系統(tǒng)、控制網(wǎng)絡(luò)和協(xié)議、計(jì)算能力,友好的人機(jī)界面等。目前工控機(jī)的主要類別有:IPC(PC總線工業(yè)電腦)、PLC(可編程控制系統(tǒng))、DCS(分散型控制系統(tǒng))、FCS(現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng))及CNC(數(shù)控系統(tǒng))五種。
工控機(jī)主要結(jié)構(gòu)
1、全鋼機(jī)箱
IPC的全鋼機(jī)箱是按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的,抗沖擊、抗振動(dòng)、抗電磁干擾,內(nèi)部可安裝同PC-bus兼容的無源底板。
2、無源底板
無源底板的插槽由總線擴(kuò)展槽組成??偩€擴(kuò)展槽可依據(jù)用戶的實(shí)際應(yīng)用選用擴(kuò)展ISA總線、PCI總線和PCI-E總線、PCIMG總線的多個(gè)插槽組成,擴(kuò)展插槽的數(shù)量和位置根據(jù)需要有一定選擇,但依據(jù)不同PCIMG總線規(guī)范版本各種總線在組合搭配上有要求,如PCIMG1.3版本總線不提供ISA總線支持,該板為四層結(jié)構(gòu),中間兩層分別為地層和電源層,這種結(jié)構(gòu)方式可以減弱板上邏輯信號(hào)的相互干擾和降低電源阻抗。底板可插接各種板卡,包括CPU卡、顯示卡、控制卡、I/O卡等。
3、工業(yè)電源
早期在以Intel 奔騰處理器為主的之前的工控機(jī)主要使用為AT開關(guān)電源,目前與PC機(jī)一樣主要采用的是ATX電源,平均無故障運(yùn)行時(shí)間達(dá)到250,000小時(shí)。
4、CPU卡
IPC的CPU卡有多種,根據(jù)尺寸可分為長(zhǎng)卡和半長(zhǎng)卡,多采用的是桌面式系統(tǒng)處理器,如早期的有386\486\586\PIII,現(xiàn)主流為P4、酷睿雙核等處理器,主板用戶可視自己的需要任意選配。其主要特點(diǎn)是:工作溫度0-60℃;帶有硬件“看門狗”計(jì)時(shí)器; 也要部份要求低功耗的CPU卡采用的嵌入式系列的CPU。
5、其他配件
IPC的其他配件基本上都與PC機(jī)兼容,主要有CPU、內(nèi)存、顯卡、硬盤、軟驅(qū)、鍵盤、鼠標(biāo)、光驅(qū)、顯示器等。 國(guó)內(nèi)生產(chǎn)工控機(jī)的廠家有研祥、華北工控、華北科技、研華、B+F深圳佰福,艾雷斯等。國(guó)外的工控機(jī)西門子的很出名。工控機(jī)箱標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度為19英寸,高度為4U。
6、適用領(lǐng)域
目前,IPC已被廣泛應(yīng)用于工業(yè)及人們生活的方方面面。 例如:控制現(xiàn)場(chǎng)、路橋控制收費(fèi)系統(tǒng)、醫(yī)療儀器、環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)、通訊保障、智能交通管控系統(tǒng)、樓宇監(jiān)控安防、語(yǔ)音呼叫中心、排隊(duì)機(jī)、POS柜臺(tái)收銀機(jī)、數(shù)控機(jī)床、加油機(jī)、金融信息處理、石化數(shù)據(jù)采集處理、物探、野外便攜作業(yè)、環(huán)保、軍工、電力、鐵路、高速公路、航天、地鐵、智能樓宇、戶外廣告、等等。
工控機(jī)特點(diǎn)
工控機(jī)通俗的說就是專門為工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)而設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī),而工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)一般具有強(qiáng)烈的震動(dòng),灰塵特別多,另有很高的電磁場(chǎng)力干擾等特點(diǎn),且一般工廠均是連續(xù)作業(yè)即一年中一般沒有休息。因此,工控機(jī)與普通計(jì)算機(jī)相比必須具有以下特點(diǎn):
1) 機(jī)箱采用鋼結(jié)構(gòu),有較高的防磁、防塵、防沖擊的能力。
2) 機(jī)箱內(nèi)有專用底板,底板上有PCI和ISA插槽。
3) 機(jī)箱內(nèi)有專門電源,電源有較強(qiáng)的抗干擾能力。
4) 要求具有連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間工作能力。
5) 一般采用便于安裝的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱(4U標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱較為常見) 注:除了以上的特點(diǎn)外,其余基本相同。另外,由于以上的專業(yè)特點(diǎn),同層次的工控機(jī)在價(jià)格上要比普通計(jì)算機(jī)偏貴,但一般不會(huì)相差太多。
目前工控機(jī)的劣勢(shì) 盡管工控機(jī)與普通的商用計(jì)算機(jī)機(jī)相比,具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì),但其劣勢(shì)也是非常明顯的--數(shù)據(jù)處理能力差,具體如下:
1) 配置硬盤容量?。?
2) 數(shù)據(jù)安全性低;
3) 存儲(chǔ)選擇性小。
4)價(jià)格較高