工業(yè)控制計算機是一種采用總線結(jié)構(gòu),對生產(chǎn)過程及其機電設(shè)備、工藝裝備進行檢測與控制的計算機系統(tǒng)總稱。簡稱工控機。它由計算機和過程輸入輸出(I/O)通過兩大部分組成。
計算機是由主機、輸入輸出設(shè)備和外部磁盤機、磁帶機等組成。在計算機外部又增加一部分過程輸入/輸出通道,用來完成工業(yè)生產(chǎn)過程的檢測數(shù)據(jù)送入計算機進行處理;另一方面將計算機要行使對生產(chǎn)過程控制的命令、信息轉(zhuǎn)換成工業(yè)控制對象的控制變量的信號,再送往工業(yè)控制對象的控制器去。
由控制器行使對生產(chǎn)設(shè)備運行控制。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。即基于PC總線的工業(yè)電腦。據(jù)2000年IDC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(fēng)扇等設(shè)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。
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(shù)字運算操作的電子系統(tǒng),專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計的。它采用一類可編程的存儲器,用于其內(nèi)部存儲程序,執(zhí)行邏輯運算,順序控制,定時,計數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令,并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。
可編程控制系統(tǒng)(ProgrammableLogicController)是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)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(shè)備或生產(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(luò)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(yīng)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。
分散型控制系統(tǒng)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(shè)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。
現(xiàn)場總線系統(tǒng)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(shè)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(luò)的分級中,它既作為過程控制(如PLC,LC等)和應(yīng)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(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。
數(shù)控系統(tǒng)現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)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(shè)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。