工控机是专门为工业控制设计的计算机,用于对生产过程中使用的机器设备、生产流程、数据参数等进行监测与控制。工控机经常会在环境比较恶劣的环境下运行,对数据的安全性要求也更高,所以工控机通常会进行加固、防尘、防潮、防腐蚀、防辐射等特殊设计。工控机对于扩展性的要求也非常高,接口的设计需要满足特定的外部设备,因此大多数情况下工控机需要单独定制才能满足需求。
什么是工控机?
工控机,是“工业控制计算机”的简称,是由大规模集成电路组成的微型计算机,是专门为工业现场而设计的计算机,具有计算机的主板、CPU、硬盘、内存、外接口、操作系统、计算能力、人机界面等属性和特征工控机,是“工业控制计算机”的简称,是由大规模集成电路组成的微型计算机,是专门为工业现场而设计的计算机,触摸一体机具有计算机的主板、CPU、硬盘、内存、外接口、操作系统、计算能力、人机界面等属性和特征。在目前,工控机的主要类别有:IP(PC总线工业电脑)、PL(可编程控制系统)、DC(分散型控制系统)、FCS(现场总线系统)及CNC(数控系统)五种。
工控机有什么作用?
在我们的日常生活中,我们经常能看见ATM取款机、ETC通道、PO行业机、安检门闸等智能化设备,这些智能设备不仅方便着我们的生活,触摸一体机还保障着企业的安全生产,是非常重要的存在。其实工控机的作用不仅仅于此,还广泛应用于,如:控制现场、路桥控制收费系统、仪器、环境保护监测、通讯保障、智能交通管控系统、楼宇监控安防、语音呼叫中心、数控机床、加油机、金融信息处理、石化数据采集处理、野外便携作业、环保、电力、铁路、高速公路、地铁、智能楼宇、户外广告等等。
触摸一体机工控机在我们生活和工业生产中发挥着巨大作用,方便了我们的生活。
在工业自动化领域,嵌入式工控机设计主要有两种体系结构,即封闭式和开放式体系结构。工控机用户可以根据任务的实际情况选择一定数量的功能模板,以快的速度组合成相应的应用系统,从而大大缩短开发周期,减少开发费用,使产品的升级和维护变得简单、方便,此类嵌入方式称为板级嵌入。传统工控机不仅具有像PC一样的速度和性能(如成熟的操作员界面、复杂的控制算法和快的处理器),还要具备以下特性:
● 坚固性。工控机使用环境复杂,如高温、高尘环境,可能还需承受冲击和振动,要求工控机供电电源、制冷性能良好、插卡的固定能力强。
● 可靠性。MTBF指数大于10000小时,需要保守的电路和散热设计、固态非转动的盘驱动器和精细的电缆连接来保证。
● 低的MTTR指数。工控机普遍采用去掉有源电路的无源底板或工业主板,功能分散到其它插板上,因此插板一旦出现故障,可以很快完成更换。
● 模块化。控制设备的工控机需要两个以上的串口、模拟和数字I/ O、运动控制、PLC互连能力、显示等。
● 实时性。工控机要具有时间和事件驱动能力,能对生产过程工况变化实时地进行监测和控制,当过程参数偏离设定值甚至出现故障时,能迅速做出相应的处理。
相比传统工控机,嵌入式工控机硬件设计还需考虑以下因素:
克服总线数据宽度和速度瓶颈。标准工业总线一方面使系统开放,另一方面也阻碍工控机处理器性能的发挥。较好的办法是采用All in one和I/O总线设计方案,既可提又可保持向下兼容。随着数据采集量增加,控制策略和控制算法更加优化和复杂,对工控机的处理能力、存储器访问速度和实时响应能力的要求越来越高、越来越严格。局部高速总线和慢速系统总线相结合设计,即把对速度要求高的CPU、存储器、看门狗、硬盘和需要高速访问的I/O接口等做在一块All in one模板上,把相对慢速的I/ O部分放在总线上,是一种合理、现实的方案。采用基于Flash存储器的新型存储器系统。
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