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工控機(jī)的主要分類(lèi)
工控機(jī)的主要類(lèi)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。
小型微型工控機(jī)
1、IPC
即基于PC總線的工業(yè)電腦。據(jù)2000年IPC統(tǒng)計(jì)PC機(jī)已占到通用計(jì)算機(jī)的95%以上,因其價(jià)格低、質(zhì)量高、產(chǎn)量大、軟/硬件資源豐富,已被廣大的技術(shù)人員所熟悉和認(rèn)可,這正是工業(yè)電腦熱的基礎(chǔ)。其主要的組成部分為工業(yè)機(jī)箱、無(wú)源底板及可插入其上的各種板卡組成,如CPU卡、I/O卡等。并采取全鋼機(jī)殼、機(jī)卡壓條過(guò)濾網(wǎng),雙正壓風(fēng)扇等設(shè)計(jì)及EMC(electromagneticcompatibility)技術(shù)以解決工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的電磁干擾、震動(dòng)、灰塵、高/低溫等問(wèn)題。
IPC有以下特點(diǎn):
可靠性:工業(yè)PC具有在粉塵、煙霧、高/低溫、潮濕、震動(dòng)、腐蝕和快速診斷和可維護(hù)性,其MTTR(MeanTimetoRepair)一般為5min,MTTF10萬(wàn)小時(shí)以上,而普通PC的MTTF僅為10000~15000小時(shí)。
實(shí)時(shí)性,工業(yè)PC對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)在線檢測(cè)與控制,對(duì)工作狀況的變化給予快速響應(yīng),及時(shí)進(jìn)行采集和輸出調(diào)節(jié)(看門(mén)狗功能這是普通PC所不具有的),遇險(xiǎn)自復(fù)位,保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。擴(kuò)充性,工業(yè)PC由于采用底板+CPU卡結(jié)構(gòu),因而具有很強(qiáng)的輸入輸出功能,最多可擴(kuò)充20個(gè)板卡,能與工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的各種外設(shè)、板卡如與道控制器、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、車(chē)輛檢測(cè)儀等相連,以完成各種任務(wù)。
兼容性,能同時(shí)利用ISA與PCI及PICMG資源,并支持各種操作系統(tǒng),多種語(yǔ)言匯編,多任務(wù)操作系統(tǒng)。
2、可編程序控制器(PLC)
PLC 英文全稱Programmable Logic
Controller,中文全稱為可編程邏輯控制器。定義是:一種專(zhuān)門(mén)為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作電子系統(tǒng)。它采用一種可編程的存儲(chǔ)器,在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令,通過(guò)數(shù)字式或模擬式的輸入輸出來(lái)控制各種類(lèi)型的機(jī)械設(shè)備或生產(chǎn)過(guò)程。
可編程控制器是計(jì)算機(jī)技術(shù)與自動(dòng)化控制技術(shù)相結(jié)合而開(kāi)發(fā)的一種適用工業(yè)環(huán)境的新型通用自動(dòng)控制裝置,是作為傳統(tǒng)繼電器的替換產(chǎn)品而出現(xiàn)的。隨著微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展,可編程控制器更多地具有了計(jì)算機(jī)的功能,不僅能實(shí)現(xiàn)邏輯控制,還具有了數(shù)據(jù)處理、通信、網(wǎng)絡(luò)等功能。由于它可通過(guò)軟件來(lái)改變控制過(guò)程,而且具有體積小、組裝維護(hù)方便、編程簡(jiǎn)單、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn),已廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域,大大推進(jìn)了機(jī)電一體化的進(jìn)程。
3、分散型控制系統(tǒng)(DCS)
DCS 英文全稱Distributed Control
System,中文全稱為分布式控制系統(tǒng)。它是一種高性能、高質(zhì)量、低成本、配置靈活的分散控制系統(tǒng)系列產(chǎn)品,可以構(gòu)成各種獨(dú)立的控制系統(tǒng)、分散控制系統(tǒng)DCS、監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(SCADA),能滿足各種工業(yè)領(lǐng)域?qū)^(guò)程控制和信息管理的需求。系統(tǒng)的模塊化設(shè)計(jì)、合理的軟硬件功能配置和易于擴(kuò)展的能力,能廣泛用于各種大、中、小型電站的分散型控制、發(fā)電廠自動(dòng)化系統(tǒng)的改造以及鋼鐵、石化、造紙、水泥等工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程控制。
4、現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)(FCS)
FCS英文全稱Fieldbus Control
System,中文全稱為現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)。它是全數(shù)字串行、雙向通信系統(tǒng)。系統(tǒng)內(nèi)測(cè)量和控制設(shè)備如探頭、激勵(lì)器和控制器可相互連接、監(jiān)測(cè)和控制。在工廠網(wǎng)絡(luò)的分級(jí)中,它既作為過(guò)程控制(如PLC,LC等)和應(yīng)用智能儀表(如變頻器、閥門(mén)、條碼閱讀器等)的局部網(wǎng),又具有在網(wǎng)絡(luò)上分布控制應(yīng)用的內(nèi)嵌功能。由于其廣闊的應(yīng)用前景,眾多國(guó)外有實(shí)力的廠家競(jìng)相投入力量,進(jìn)行產(chǎn)品開(kāi)發(fā)?,F(xiàn)今,國(guó)際上已知的現(xiàn)場(chǎng)總線類(lèi)型有四十余種,比較典型的現(xiàn)場(chǎng)總線有:FF,Profibus,LONworks,CAN,HART,CC-LINK等。
5、數(shù)控系統(tǒng)(CNC)
CNC英文全稱Computer numerical
control,中文全稱為計(jì)算機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng)。
它是采用微處理器或?qū)S梦C(jī)的數(shù)控系統(tǒng),由事先存放在存儲(chǔ)器里系統(tǒng)程序(軟件)來(lái)實(shí)現(xiàn)控制邏輯,實(shí)現(xiàn)部分或全部數(shù)控功能,并通過(guò)接口與外圍設(shè)備進(jìn)行聯(lián)接,稱為計(jì)算機(jī)數(shù)控,簡(jiǎn)稱CNC系統(tǒng)。數(shù)控機(jī)床是以數(shù)控系統(tǒng)為代表的新技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)的滲透形成的機(jī)電一體化產(chǎn)品;其技術(shù)范圍覆蓋很多領(lǐng)域:
1)機(jī)械制造技術(shù);
2)信息處理、加工、傳輸技術(shù);
3)自動(dòng)控制技術(shù);
4)伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù);
5)傳感器技術(shù);
6)軟件技術(shù)等。
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