工控機(jī)即工業(yè)控制計(jì)算機(jī),是一種采用總線結(jié)構(gòu),對生產(chǎn)過程及其機(jī)電設(shè)備、工藝裝備進(jìn)行檢測與控制的工具總稱。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。
當(dāng)前我國工控機(jī)的主要類別有:IPC(PC總線工業(yè)電腦簡稱工業(yè)PC)、 PLC(可編程控制系統(tǒng))、DCS(分散型控制系統(tǒng))、FCS(現(xiàn)場總線系統(tǒng))及CNC(數(shù)控系統(tǒng))五種。 由于IPC(工業(yè)PC)可充分利用計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步,便于更新?lián)Q代,所運(yùn)行的軟件與普通PC完全一樣,便于軟件的開發(fā)和調(diào)試,所以是目前發(fā)展應(yīng)用最快的機(jī)型。 IPC:即基于PC總線的工業(yè)電腦。據(jù)2000年IDC統(tǒng)計(jì)目前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)。其主要的組成部份為工業(yè)機(jī)箱、無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)卡壓條過濾網(wǎng),雙正壓風(fēng)扇等設(shè)計(jì)及EMC(electro magnetic compatibility)技術(shù)以解決工業(yè)現(xiàn)場的電磁干擾、震動、灰塵、高/低溫等問題。
1) 可靠性:工業(yè)PC具有在粉塵、煙霧、高/低溫、潮濕、震動、腐蝕和快速診斷和可維護(hù)性,其MTTR (Mean Time to Repair)一般為5min,MTTF 10萬小時(shí)以上,而普通PC的MTTF僅為10000~15000小時(shí)。
2) 實(shí)時(shí)性,工業(yè)PC對工業(yè)生產(chǎn)過程進(jìn)行實(shí)時(shí)在線檢測與控制,對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。
3) 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)場的各種外設(shè)、板卡如與道控制器、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、車輛檢測儀等相連,以完成各種任務(wù)。
4) 兼容性,支持各種操作系統(tǒng),多種語言匯編,多任務(wù)操作系統(tǒng)。 我們知道工控機(jī)與普通PC不同之處在于其主板的總線結(jié)構(gòu),機(jī)箱的設(shè)計(jì)構(gòu)成,以及工業(yè)底板的擴(kuò)充性,都是嚴(yán)格按照工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)來實(shí)現(xiàn)。但作為能在惡劣環(huán)境中長期運(yùn)行的控制系統(tǒng),所有的數(shù)據(jù)處理都需要經(jīng)過CPU運(yùn)算在硬盤中讀寫,存儲問題一直以來是工控廠商的難點(diǎn),因?yàn)槠胀C(jī)械硬盤在結(jié)構(gòu)上由于其固有的機(jī)械構(gòu)件,運(yùn)行于高溫潮濕振動的工作環(huán)境之下,很容易因?yàn)橛脖P的故障而導(dǎo)致整個(gè)工控系統(tǒng)的攤瘓,影響系統(tǒng)的工作效率。固態(tài)硬盤由于采用NAND閃存介質(zhì),完全半導(dǎo)體化,不存在機(jī)械構(gòu)件,在防震抗摔上可達(dá)到軍工級標(biāo)準(zhǔn),完全適應(yīng)工業(yè)應(yīng)用上惡劣的工作環(huán)境。-45℃~85℃的超寬工作溫度范圍,30MB/S以上的隨機(jī)存取速度,200萬小時(shí)以上的MTBF時(shí)間,除了滿足工業(yè)環(huán)境下IPC的正常運(yùn)轉(zhuǎn)外,更在整機(jī)性能上有了大的提升,讓整個(gè)工控系統(tǒng)更加穩(wěn)定可靠。固態(tài)硬盤除了在性能上讓IPC更穩(wěn)定可靠外,尺寸完全與傳統(tǒng)機(jī)械硬盤標(biāo)準(zhǔn)相同,有1.8"、2.5"、3.5"等幾種常見規(guī)格,接口采用IDE或者SATA接口,完全與PC硬件兼容,并且支持Windows、MAC、Linux以及Unix等多種操作系統(tǒng)。容量上根據(jù)用戶數(shù)據(jù)處理的需要,從1GB~128GB可供選擇,也可使用固態(tài)盤陣列,擴(kuò)大整個(gè)系統(tǒng)的存儲容量。