工控設備及其類型分類

2022-01-25 06:20:03|

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工控即工業(yè)控制計算機，是一種采用總線結構，對生產過程及其機電設備、工藝裝備進行檢測與控制的工具總稱。它具有重要的計算機屬性和特征，如：具有計算機CPU、硬盤、內存、外設及接口、并有實時的操作系統、控制網絡和協議、計算能力，友好的人機界面等。目前工控機的主要類別有：IPC（PC總線工業(yè)電腦）、PLC（可編程控制系統）、DCS（分散型控制系統）、FCS（現場總線系統）及CNC（數控系統）五種。

工控設備類型

1.IPC：即基于PC總線的工業(yè)電腦。據2000年IDC統計目前PC機已占到通用計算機的95%以上，因其價格低、質量高、產量大、軟/硬件資源豐富，已被廣大的技術人員所熟悉和認可，這正是工業(yè)電惱熱的基礎。其主要的組成部分為工業(yè)機箱、無源底板及可插入其上的各種板卡組成，如CPU卡、I/O卡等。并采取全鋼機殼、機卡壓條過濾網，雙正壓風扇等設計及EMC（electromagneticcompatibility）技術以解決工業(yè)現場的電磁干擾、震動、灰塵、高/低溫等問題。

IPC特點

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性，其MTTR（MeanTimetoRepair）一般為5min，MTTF10萬小時以上，而普通PC的MTTF僅為10000～15000小時。

實時性，工業(yè)PC對工業(yè)生產過程進行實時在線檢測與控制，對工作狀況的變化給予快速響應，及時進行采集和輸出調節(jié)（看門狗功能這是普通PC所不具有的），遇險自復位，保證系統的正常運行。

擴充性，工業(yè)PC由于采用底板+CPU卡結構，因而具有很強的輸入輸出功能，最多可擴充20個板卡，能與工業(yè)現場的各種外設、板卡如與道控制器、視頻監(jiān)控系統、車輛檢測儀等相連，以完成各種任務。

兼容性，能同時利用ISA與PCI及PICMG資源，并支持各種操作系統，多種語言匯編，多任務操作系統。

2.PLC可編程序控制器：PLC英文全稱ProgrammableLogicController，中文全稱為可編程邏輯控制器，定義是:一種數字運算操作的電子系統，專為在工業(yè)環(huán)境應用而設計的。它采用一類可編程的存儲器，用于其內部存儲程序，執(zhí)行邏輯運算,順序控制，定時，計數與算術操作等面向用戶的指令，并通過數字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或生產過程?？删幊炭刂葡到y（ProgrammableLogicController）是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計的數字運算操作電子系統。它采用一種可編程的存儲器，在其內部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數和算術運算等操作的指令，通過數字式或模擬式的輸入輸出來控制各種類型的機械設備或生產過程。

可編程控制器是計算機技術與自動化控制技術相結合而開發(fā)的一種適用工業(yè)環(huán)境的新型通用自動控制裝置，是作為傳統繼電器的替換產品而出現的。隨著微電子技術和計算機技術的迅猛發(fā)展，可編程控制器更多地具有了計算機的功能，不僅能實現邏輯控制，還具有了數據處理、通信、網絡等功能。由于它可通過軟件來改變控制過程，而且具有體積小、組裝維護方便、編程簡單、可靠性高、抗干擾能力強等特點，已廣泛應用于工業(yè)控制的各個領域，大大推進了機電一體化的進程。

3.分散型控制系統（DCSDistributedControlSystem）：是一種高性能、高質量、低成本、配置靈活的分散控制系統系列產品，可以構成各種獨立的控制系統、分散控制系統DCS、監(jiān)控和數據采集系統（SCADA），能滿足各種工業(yè)領域對過程控制和信息管理的需求。系統的模塊化設計、合理的軟硬件功能配置和易于擴展的能力，能廣泛用于各種大、中、小型電站的分散型控制、發(fā)電廠自動化系統的改造以及鋼鐵、石化、造紙、水泥等工業(yè)生產過程控制。

4.現場總線系統（FCS）：是全數字串行、雙向通信系統。系統內測量和控制設備如探頭、激勵器和控制器可相互連接、監(jiān)測和控制。在工廠網絡的分級中，它既作為過程控制（如PLC，LC等）和應用智能儀表（如變頻器、閥門、條碼閱讀器等）的局部網，又具有在網絡上分布控制應用的內嵌功能。由于其廣闊的應用前景，眾多國外有實力的廠家競相投入力量，進行產品開發(fā)。目前，國際上已知的現場總線類型有四十余種，比較典型的現場總線有：FF，Profibus，LONworks，CAN，HART，CC-LINK等。

5.CNC（數控系統）：現代數控系統是采用微處理器或專用微機的數控系統，由事先存放在存儲器里系統程序（軟件）來實現控制邏輯，實現部分或全部數控功能，并通過接口與外圍設備進行聯接，稱為計算機數控，簡稱CNC系統。

數控機床是以數控系統為代表的新技術對傳統機械制造產業(yè)的滲透形成的機電一體化產品；其技術范圍復蓋很多領域：（1）機械制造技術；（2）信息處理、加工、傳輸技術；（3）自動控制技術；（4）伺服驅動技術；（5）傳感器技術；（6）軟件技術等。

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