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工控主要核心領域是在大型電站,航空航天,水壩建造,工業溫控加熱,陶瓷領域有著不可替代的優勢。例如:電站電網的實時監控需要采集大量的數據值,并進行綜合處理,工控技術的介入方便處理了大量的信息。工控工作原理:比如空氣開關的功率控制,當使用電器其功率過大,內部機械原理開始運行導致開關自動斷開,以此保障工業或建筑安全用電和準確尋找短路源。工業控制一向是制約中國裝備行業乃至產品升級的瓶頸。裝備制造業是工業的核心和基礎,決定了國家工業和科技的水平,以及其在全球分工所占據的地位。無源底板的插槽由總線擴展槽組成。總線擴展槽可依據用戶的實際應用選用擴展ISA總線、PCI總線和PCI-E總線、PCIMG總線的多個插槽組成,擴展插槽的數量和位置根據需要有一定選擇,但依據不同PCIMG總線規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,該板為四層結構,中間兩層分別為地層和電源層,這種結構方式可以減弱板上邏輯信號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。早期在以INTEL奔騰處理器為主的之前的工控機主要使用為AT開關電源,與PC機一樣主要采用的是ATX電源,平均無故障運行時間達到250000小時。工控機通俗的說就是專門為工業現場而設計的計算機,而工業現場一般具有強烈的震動,灰塵特別多,另有很高的電磁場力干擾等特點,且一般工廠均是連續作業即一年中一般沒有休息。因此,工控機與普通計算機相比必須具有以下特點:1)機箱采用鋼結構,有較高的防磁、防塵、防沖擊的能力。3)機箱內有專門電源,電源有較強的抗干擾能力。1968年美國GM(通用汽車)公司提出取代繼電器控制裝置的要求,第二年美國數字公司研制出了第一代可編程序控制器,滿足了GM公司裝配線的要求。隨著集成電路技術和計算機技術的發展,已有第五代PLC產品了。國內PLC生產廠約30家,但沒有形成頗具規模的生產能力和名牌產品,還有一部分是以仿制、來件組裝或“貼牌”方式生產,因此可以說PLC在我國未形成制造產業。作為原理、技術和工藝均無尖端技術難度的產品,只要努力,是能形成制造產業的。在PLC應用方面,我國是很活躍的,每年約新投入10萬臺套PLC產品,年銷售額30億元人民幣,應用的行業也很廣。但是與其它國家相比,在機械加工及生產線方面的應用,還需要加大投入。PLC的市場的潛力是巨大的,不僅在我國,即使在工業發達的日本也有調查表明,PLC配套的機電一體化產品的比例占42%,采用繼電器、接觸器控制尚有24%。所以說,需要應用PLC的場合還很多,在我國就更是如此了。PLC具有穩定可靠、價格便宜、功能齊全、應用靈活方便、操作維護方便的優點,這是它能持久的占有市場的根本原因,我們下面重點闡述幾個問題,并研究其發展趨勢。有單機支持300回路和65000點I/O的大型系統對應中型PLC以上,均采用16位~32位CPU,微、小型PLC原采用8位CPU,根據通訊等方面要求,有的也改用16位~32位CPU。由于I/O64點以下PLC銷售額占整個PLC的47%,64點~256點的占31%,合計位整個PLC銷售額的78%,所以對微、小型PLC應多加研究。PLC內的I/O模板,除一般的DI/DO、AD/DA模板外,還發展了一系列特殊功能的I/O模板,這為PLC用于各行各業打開了出路,如用于條形碼識別的ASCII/BASIC模板,用于反饋控制的PID模板,用于運行控制、機械加工的高速計數模板、單軸位置控制模板、雙軸位置控制模板、凸輪定位器模板、射頻識別接口模板等,這在以后還會有很大發展。另外在輸入、輸出的相關元件、強干擾場合的輸入、輸出電隔離、地隔離等方面也會更加完善。由于各PLC廠家產品在指令系統上的差異及編程方法上用戶要求不同,IEC制訂了基于WINDOWS的編程語言標準IEC61131-3(1993年IEC頒布可編程序控制器的國際標準IEC1131),它規定了指令表(IL)、梯形圖(LD)、順序功能圖(SFC)、功能塊圖(FBD)、結構化文本(ST)五種編程語言。這包括了文本化編程(IL、ST)和圖形編程(LD、FBD)兩個方面,而SFC則在兩類編程語言中均可使用。IEC技術委員會(TC65)進來開展了眾所周知,從20世紀60年代開始,西方國家就依靠技術進步(即新設備、新工藝以及計算機應用)開始對傳統工業進行改造,使工業得到飛速發展。20世紀末世界上最大的變化就是全球市場的形成。全球市場導致競爭空前激烈,促使企業必須加快新產品投放市場時間(TIMETOMARKET)、改善質量(QUALITY)、降低成本(COST)以及完善服務體系(SERVICE),這就是企業的T.Q.C.S.。雖然計算機集成制造系統(CIMS)結合信息集成和系統集成,追求更完善的T.Q.C.S.,使企業實現“在正確的時間,將正確的信息以正確的方式傳給正確的人,以便作出正確的決策”,即“五個正確”。然而這種自動化需要投入大量的資金,是一種高投資、高效益同時是高風險的發展模式,很難為大多數中小企業所采用。在我國,中小型企業以及準大型企業走的還是低成本工業控制自動化的道路。工業控制自動化主要包含三個層次,從下往上依次是基礎自動化、過程自動化和管理自動化,其核心是基礎自動化和過程自動化。傳統的自動化系統,基礎自動化部分基本被PLC和DCS所壟斷,過程自動化和管理自動化部分主要是由各種進口的過程計算機或小型機組成,其硬件、系統軟件和應用軟件的價格之高令眾多企業望而卻步。由于基于PC的控制器被證明可以像PLC一樣可*,并且被操作和維護人員接受,所以,一個接一個的制造商至少在部分生產中正在采用PC控制方案。基于PC的控制系統易于安裝和使用,有高級的診斷功能,為系統集成商提供了更靈活的選擇,從長遠角度看,PC控制系統維護成本低。工業PC在我國得到了異常迅速的發展。從世界范圍來看,工業PC主要包含兩種類型:IPC工控機和COMPACTPCI工控機以及它們的變形機,如AT96總線工控機等。由于基礎自動化和過程自動化對工業PC的運行穩定性、熱插拔和冗余配置要求很高,現有的IPC已經不能完全滿足要求,將逐漸退出該領域,取而代之的將是COMPACTPCI-BASED工控機,而IPC將占據管理自動化層。國家于2001年設立了“以工業控制計算機為基礎的開放式控制系統產業化”工業自動化重大專項,目標就是發展具有自主知識產權的PC-BASED控制系統,在3(5年內,占領30%(50%的國內市場,并實現產業化。幾年前,當“軟PLC”出現時,業界曾認為工業PC將會取代PLC。然而,時至今日工業PC并沒有代替PLC,主要有兩個原因:一個是系統集成原因;另一個是軟件操作系統WINDOWSNT的原因。一個成功的PC-BASED控制系統要具備兩點:一是所有工作要由一個平臺上的軟件完成;二是向客戶提供所需要的所有東西。可以預見,工業PC與PLC的競爭將主要在高端應用上,其數據復雜且設備集成度高。工業PC不可能與低價的微型PLC競爭,這也是PLC市場增長最快的一部分。從發展趨勢看,控制系統的將來很可能存在于工業PC和PLC之間,這些融合的跡象已經出現。和PLC一樣,工業PC市場在過去的兩年里保持平穩。與PLC相比,工業PC軟件很便宜。據FROST&SULLIVAN公司估計,全世界每年7億美元工業PC市場里,大約8500萬美元為控制軟件,一億美元為操作系統。到2007年會翻一番,工業PC市場變得非常可觀。工控行業的產品和技術非常特殊。為其他各行業提供可靠、嵌入式、智能化的工業計算機。隨著社會信息化的不時深入,屬于中間產品。關鍵性行業的關鍵任務將越來越多地依靠工控機,而以IPC為基礎的低利息工業控制自動化正在成為主流,外鄉工控機廠商所受到重視水平也越來越高。隨著電力、冶金、石化、環保、交通、建筑等行業的迅速發展,從數字家庭用的機頂盒、數字電視,銀行柜員機、高速公路收費系統、加油站管理、制造業生產線控制,金融、政府、國防等行業信息化需求不時增加,對工控機的需求很大,工控機市場發展前景十分廣闊,讓我們看一下工控機行業未來會是什么樣子的。由于標準化數據通信線路和通信網絡的發展,將各種單(多)回路調節器、PLC、工業比、NC等工控設備構成大系統,以滿足工廠自動化要求,并適應開放化的大趨勢。對于工控機,能夠簡單操作是最好的,這也將成為未來的發展方向,簡易操作可以改善人機接口,簡化編程、操作面板使用符號鍵,盡量采用對話方式等,以方便用戶使用。儀器儀表元器件“十五”及2010年前,盡快開發出一批適銷對路、市場效果好的產品,品種占有率達到70%~80%,高檔產品市場占有率達60%以上;通過科技攻關、新品開發,使產品質量水平達到國際20世紀90年代末水平,部分產品接近國外同類產品先進水平。《工控》雜志還精選了工控博客-專家博客里精彩博文、精彩方案等技術性實用極強的文章,奉獻給讀者。此外雜志還特別關注整個工控的新產品,新技術,行業動態,以及典型的方案與應用,讓用戶在最短的時間內了既能解整個行業發展方向與產品信息又能學到技術知識與經驗。
