用工业控制计算机推进工业自动化进程_1.docx

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1、用工业控制计算机推进工业自动化进程工业消费经过中广泛应用了工业控制自动化技术，来实现对工业消费经过实现检测、控制、优化、调度、治理和决策，以到达进步产品品质和产量、降低消费消耗、确保平安等目的。控制理论、仪器仪表、计算机和其它信息技术的应用，极大地推进了工业控制自动化技术的开展。工业自动化体系主要包括工业自动化软件、硬件和系统三大局部。作为20世纪当代制造领域中最重要的技术之一，工业控制自动化技术主要解决消费效率与一致性问题。自动化系统与计算机信息科学的严密结合，给工业消费经过带来了新的技术革新。 在工业自动化体系中，一个重要的角色就是工业控制计算机，即IPC，或叫产业PC。工业控制计算机是工

2、业自动化设备和信息产业根底设备的核心。传统意义上，将用于工业消费经过的测量、控制和治理的计算机统称为工业控制计算机，包括计算机和经过输入、输出通道两局部。但今天的工业控制计算机的内涵已经远不止这些，其应用范围也已经远远超出工业经过控制。 自上世纪90年代初进军工业自动化领域以来，IPC正以势不可挡的速度进入各领域，获得广泛的应用；诸多工控机消费厂家更是不断推陈出新，使工控市场越来越活泼。研扬科技作为工控领域的专家，立足中国市场，也推出了一系列具有相当高竞争力的工控机产品。 工控机之所以大受欢送，其根本原因在于PC机的开放性。其硬件和软件资源极其丰富，并且为工程技术人员和广阔用户所熟悉。基于PC

3、的 包括嵌入式PC控制系统，正以20%以上的速率增长，并且已经成为DCS、PLC将来开展的参照物。 我们可以通过总线技术的开展来衡量我国工控机的开展历程。80年代工控机采用第一代STD总线，90年代开场逐渐被第二代ISA和PCI总线的IPC工控机取代。最新的第三代CompactPCI总线工控机已经开场进入应用阶段。目前，在工业自动化领域应用最广泛的还是采用ISA和PCI总线的工控机产品。研扬科技目前主要研发ISA和PCI总线类的产品。 我国目前的工业控制自动化技术、产业和应用都有了很大的开展，我国工业计算机系统行业已经形成。目前，工业控制自动化技术正在向智能化、网络化和集成化方向开展。随着电力

4、、冶金、石化、环保、交通、建筑等领域的迅速开展，工控机的市场需求将会越来越大，工控机市场开展前景特别广阔。 在工业控制计算机的根底上，企业治理和控制经过中所涉及到的核心技术主要有网络技术、现场总线控制系统FCS技术等。 提到网络技术，人们就轻易想到伴随PC而产生和开展的互联网。互联网技术随着IPC的开展逐渐深化到企业治理和控制经过之中，进而使控制系统与治理系统的结合成为必然。为使企业形成自身开展所需要的最正确解决方案，进步企业的消费效率，增强市场竞争力，就必须开展管控一体化的系统集成技术和系统。自动化技术开展方向就是通过以太网和Web技术，实现开放型分布式智能系统，基于以太网和TCP/IP协议

5、的技术标准，提供模块化、分布式、可重用的自动化方案。 另一个技术就是现场总线。现场总线Field bus技术是工业自动化最深入变革之一。PLC和工控机采用现场总线后可方便地作为I/O站和监控站连接在DCS系统中。现场总线是一种取代陈旧的420mA标准，连接智能现场设备和控制设备的双向数字通讯技术，现场总线具有开放性和互操纵性，一些控制功能得以下移到现场设备中。 通过现场总线可以给工业自动化消费带来如下好处： 首先，进步了设备的互操纵性，即使不同厂家的多个设备可以工作集成在一个系统中，或任意选择不同厂家的设备来相互交换，而没有任何功能的缺失。 其次，降低了设备的安装和维护费用。FCS可以实现数字

6、化终端功能模块，具有了智能信息处理功能，并且简化了与控制计算机的连线，这样便极大降低了设备的安装费用。同时，现场总线将扩大操纵人员观察整个经过的视角，可以方便和有效地进展维护和经过治理，加快查找和消除故障的速度，甚至实如今线诊断。 最后，随着控制功能从DCS转移到单独的控制回路，由于就地控制更快，更准确，系统的集成度和可靠性也增加了。这样就改良了整个系统的性能。由于现场总线使得更轻易从现场获取设备信息，工厂操纵员和治理人员可以对其经过进展更严格的控制，进而改良性能、增加经过的可用性和一致性。 基于以上技术，工业控制自动化将主要包含三个层次，从下往上依次是根底自动化、经过自动化和治理自动化，其核

7、心局部是根底自动化和经过自动化。 如下列图所示，即一个典型的工业自动化系统的三层网络构造，其低层是以现场总线将智能测试、控制设备、以及工控机或PLC设备的远程I/O点连接在一起的设备层、中间是将PLC、工控机以及操纵员界面连接在一起的控制层网络，而上层的Ethernet以PC或者工作站为主完成治理和信息效劳任务。三级网络各司其职，描绘了工业自动化的典型构造。 图1. 工业自动化系统的三层网络构造示意图 可以设想，在IPC的根底上通过如上三级网络设备构建成的连接工厂消费经过控制到企业ERP系统的前景将是多么诱人！企业治理层可以透过网络直接承受工厂端反应的消费经过控制信息，而工厂控制端也可以直接承

8、受来自治理层的信息指导，工业消费经过就可以变得透明，使不同职能部门可以通过网络实现有机结合。这样就使得企业管控一体化、工业企业信息化、基于网络自动化的目的得以实现。 我们可以结合研扬公司的产品在工业自动控制系统中的应用来对以上方案进展简单讲明： align=center图2. 研扬科技工业自动化解决方案示意图/align 如上图所示，在设备层采用了现场总线控制，各种检测控制设备通过现场总线，在总线桥单元转化为RS-232/485等串口信号与现场控制室的近端计算机系统连接。近端单元计算机采用了研扬高性能低功耗、整机铝挤散热设计的AEC-6810。近端单元计算机与工厂控制中心的工作站通过网络互联，

9、工作站由操纵员或者治理员对工厂的多种设备运行状态进展监控，方便及时发现和排除故障。工作站采用了研扬的AWK-3501前面板防水和带触摸屏的高性价比工作站，内部可采用奔3或者奔4多种级别的板卡。最后，控制层的计算机单元通过以太网与远程效劳器ARS-6404U工业控制计算机连接，方便远间隔 治理人员获取现场信息并施行治理。这样就构成了一个多层次的高弹性扩展才能的工业自动化系统以上方案仅供参考。 综上所述，工业控制计算机在工业自动化中的重要意义在于如下几个方面： 首先是工业控制计算机技术是开放式的系统，其高可靠性、易用性方便了工业环境的使用。并且在其根底上开展起来的网络化和现场总线技术又进一步促进了工业自动化的开展。工业控制计算机可谓是工业自动化开展的源动力。 其次，IPC建立的系统可以显著进步企业的消费效益，节约运营本钱，使消费企业得以实现深层次的信息化，对企业治理提供准确可靠的参考，使企业得以获得最大的效益，赢得开展先机。 最后，更深层面上来讲，IPC是目前阶段知足我国工业自动化改造与创新开展的一个强大的动力，推动了国民经济各个行业的开展，使我国向信息化的方向迈向前进。 研扬公司致力于为各应用领域研发和制造更好的工控机和嵌入式产品。相信借目前我国各领域当代化建立的蓬勃开展的东风，研扬科技一定能在中国工控领域有更大的作为，并推动我国工业自动化事业的开展！ 0