http://m.casecurityhq.com 2023-12-12 09:49 來源:BFT機器人
工控機即工業(yè)控制計算機,但現(xiàn)在,更時髦的叫法是產(chǎn)業(yè)電腦或工業(yè)電腦,英文簡稱IPC,全稱Industrial Personal Computer。主要類別有嵌入式工控機、工業(yè)臺式機、機架式工控機、DIN導軌式工控機、嵌入式板卡、工業(yè)平板電腦、特殊應用工控機。
工控機通俗的說就是專門為工業(yè)現(xiàn)場而設計的計算機,其具備了數(shù)據(jù)采集和處理、遠程監(jiān)控和操作、實時控制和調度、數(shù)據(jù)存儲和分析以及故障診斷和維護等重要作用。主要為企業(yè)提供高性能、高可靠性的控制解決方案,助力企業(yè)提升生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質量。
自1984年國內(nèi)開始從事開發(fā)和推廣應用工控機以來,已被廣泛地應用于鋼鐵冶金、石油化工、機電成套設備、醫(yī)藥食品、數(shù)控機床、工業(yè)爐窯等工業(yè)領域、以及軍工和科研設備中。
工控機的基本組成
處理器(CPU):工控機的處理器充當著系統(tǒng)的大腦,負責執(zhí)行各類控制算法和處理實時數(shù)據(jù)。通常采用高性能的多核處理器,以滿足復雜的實時控制任務。
內(nèi)存(RAM):工控機需要較大容量的內(nèi)存用于存儲程序和數(shù)據(jù),其大小直接影響到系統(tǒng)的響應速度和多任務處理能力。
存儲設備:工控機的工作環(huán)境惡劣且復雜,對溫度等環(huán)境要求較高,因此存儲設備通常選擇固態(tài)硬盤或者工業(yè)級硬盤,用于存放計算機的數(shù)據(jù)和資料,是外部存儲數(shù)據(jù)的重要部件。
擴展插槽:工控機通常具備多個擴展槽,用于安裝擴展卡。擴展卡可以提供額外的功能,如數(shù)據(jù)采集卡、通信卡等,以滿足不同控制系統(tǒng)的需求。
輸入輸出接口:工控機需要與各種外部設備進行數(shù)據(jù)交換和通信。常見的輸入輸出接口包括串口、并口、USB口、以太網(wǎng)口等,用于連接傳感器、執(zhí)行器、人機界面等設備,實現(xiàn)與外部系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互。
電源供應:穩(wěn)定可靠的電源是工控機正常運行的基礎。冗余電源設計和過壓保護等功能可以確保在電源波動或故障時,系統(tǒng)依然能夠穩(wěn)定運行,避免生產(chǎn)中斷。
工控機特點
工控機通俗的說就是專門為工業(yè)現(xiàn)場而設計的計算機,而工業(yè)現(xiàn)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,且一般工廠均是連續(xù)作業(yè)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:
高可靠性:工控機機箱采用鋼結構,有較高的防磁、防塵、防沖擊的能力,在惡劣的環(huán)境下也能保持穩(wěn)定運行。
抗干擾力:工控機采用屏蔽技術,機箱內(nèi)有專門電源,電源有較強的抗干擾能力,能有效抵御電磁干擾、靜電干擾等對系統(tǒng)運行的影響。
長時間穩(wěn)定運行:部分工控機使用環(huán)境需要一年365天,每天24小時不能關機,因此需要具備連續(xù)長時間工作的能力。
數(shù)據(jù)采集與處理:工控機可以與各種傳感器、執(zhí)行器、PLC等工控設備進行數(shù)據(jù)交互,實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)采集、處理和控制,對生產(chǎn)過程進行監(jiān)測和調控。
高性能計算和圖形顯示:工控機配備強大的處理器和顯卡,能夠進行復雜的數(shù)據(jù)計算和圖形顯示,滿足工業(yè)自動化系統(tǒng)對高性能計算的需求。
另外,由于以上的專業(yè)特點,同層次的工控機在價格上要比普通計算機偏貴,但一般不會相差太多。
工控機的作用
生產(chǎn)過程監(jiān)控與控制:工控機通過監(jiān)測、分析和控制生產(chǎn)線上的各種設備、傳感器和執(zhí)行器,確保生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性、可靠性和高效性。它可以檢測設備故障、異常狀態(tài)或安全風險,并采取措施保障工作環(huán)境和設備的安全性。
數(shù)據(jù)采集與處理:工控機可以連接各種傳感器,對環(huán)境參數(shù)進行實時采集和處理,如溫度、壓力、流量等。通過工控機的高度靈活性和精確性,可以對采集到的數(shù)據(jù)進行分析和控制,實現(xiàn)智能化的工業(yè)自動化控制。
自動化生產(chǎn)與操作:工控機利用預先設定的程序和算法,實現(xiàn)生產(chǎn)設備和機器的自動化控制,減少人工干預,提高生產(chǎn)效率和質量。
隨著科技的不斷更新,如今工控機還可用于視覺檢測、運用控制和影像運算。
目前工控機存在的弊端
盡管工控機與普通的商用計算機機相比,具有得天獨厚的優(yōu)勢,但也存在一些潛在的弊端和挑戰(zhàn):
兼容性:隨著新技術的出現(xiàn)和應用,工控機可能面臨與新設備、新系統(tǒng)或軟件的兼容性問題,導致數(shù)據(jù)交換、通信或集成困難。
數(shù)據(jù)安全性低: 工控機涉及大量敏感數(shù)據(jù),由于某些系統(tǒng)設計較早或者缺乏及時的安全更新,工控機容易成為網(wǎng)絡攻擊的目標,容易被黑客入侵或被病毒感染。一旦系統(tǒng)崩潰或遭受損失,就會導致生產(chǎn)數(shù)據(jù)丟失或泄露。
性能需求:部分應用場景對工控機的實時性和性能要求非常高,而某些老舊型號的工控機可能無法滿足這些需求,需要進行升級或更換。