在目前,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(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。
1、ipc
即基于pc總線的工業(yè)電腦。據(jù)2000年ipc統(tǒng)計目前pc機已占到通用計算機的95%以上,因其價格低、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(wǎng),雙正壓風扇等設計及emc(electromagneticcompatibility)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。
ipc有以下特點:
(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。
(2)實時性
工業(yè)pc對工業(yè)生產(chǎn)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(diào)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(tǒng)的正常運行。
(3)擴充性
工業(yè)pc由于采用底板+cpu卡結(jié)構(gòu),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(xiàn)場的各種外設、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。
(4)兼容性
能同時利用isa與pci及picmg資源,并支持各種操作系統(tǒng),多種語言匯編,多任務操作系統(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:一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計的數(shù)字運算操作電子系統(tǒng)。它采用一種可編程的存儲器,在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令,通過數(shù)字式或模擬式的輸入輸出來控制各種類型的機械設備[工業(yè)電器網(wǎng)-cnelc]或生產(chǎn)過程。
可編程控制器是計算機技術(shù)與自動化控制技術(shù)相結(jié)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(tǒng)繼電器的替換產(chǎn)品而出現(xiàn)的。隨著微電子技術(shù)和計算機技術(shù)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(xiàn)邏輯控制,還具有了數(shù)據(jù)處理、通信、網(wǎng)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(lǐng)域,大大推進了機電一體化的進程。
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)^程控制和信息管理的需求。系統(tǒng)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(tǒng)的改造以及鋼鐵、石化、造紙、水泥等工業(yè)生產(chǎn)過程控制。
4、現(xiàn)場總線系統(tǒng)(fcs)
fcs英文全稱fieldbus control system,中文全稱為現(xiàn)場總線控制系統(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(wǎng)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(wǎng),又具有在網(wǎng)絡上分布控制應用的內(nèi)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(chǎn)品開發(fā)。目前,國際上已知的現(xiàn)場總線類型有四十余種,比較典型的現(xiàn)場總線有:ff,profibus,lonworks,can,hart,cc-link等。
5、數(shù)控系統(tǒng)(cnc)
cnc英文全稱computer numerical control,中文全稱為計算機數(shù)字控制系統(tǒng)。
它是采用微處理器或?qū)S梦C的數(shù)控系統(tǒng),由事先存放在存儲器里系統(tǒng)程序(軟件)來實現(xiàn)控制邏輯,實現(xiàn)部分或全部數(shù)控功能,并通過接口與外圍設備進行聯(lián)接,稱為計算機數(shù)控,簡稱cnc系統(tǒng)。數(shù)控機床是以數(shù)控系統(tǒng)為代表的新技術(shù)對傳統(tǒng)機械制造產(chǎn)業(yè)的滲透形成的機電一體化產(chǎn)品;其技術(shù)范圍覆蓋很多領(lǐng)域:
1) 機械制造技術(shù);
2) 信息處理、加工、傳輸技術(shù);
3) 自動控制技術(shù);
4) 伺服驅(qū)動技術(shù);
5) 傳感器技術(shù);
6) 軟件技術(shù)等。