【高能工控】揭秘嵌入式工控機如何成長發(fā)展
嵌入式工控機(緊湊型計算機)是一種加固的增強型工業(yè)計算機,安裝在設(shè)備內(nèi),配合工業(yè)系統(tǒng)完成一種或多種特定工業(yè)任務(wù)的計算機,具有開放式的模塊化結(jié)構(gòu)、的數(shù)據(jù)處理能力強、性能可靠、無風(fēng)扇結(jié)構(gòu)、較強的工業(yè)環(huán)境適應(yīng)性、豐富的I/O、良好的軟件開發(fā)環(huán)境,以及高性能的網(wǎng)絡(luò)和通信支持等特點,在工控機中應(yīng)用日趨廣泛 。
常見的嵌入式工控機有盒式工控機,無風(fēng)扇工控機等,如果按照性能劃分的話一般分為低功耗和高性能兩種大的類別,但同時不同性能又分一些小的分支比如根據(jù)I/O情況分為基本型和多I/O型。
隨著國民經(jīng)濟的迅速發(fā)展和工業(yè)自動化市場需求量的不斷擴大, 國內(nèi)工控機也呈現(xiàn)出爆發(fā)式增長。特別是全國工控機國產(chǎn)化聯(lián)合開發(fā)委員會的成立,迅速完成了工控機的國產(chǎn)化改造過程,并實現(xiàn)了和國際先進水平接軌。當(dāng)前工業(yè)領(lǐng)域普遍使用的工控機的主要特點包括:
1、全鋼機箱,微正壓送風(fēng)散熱,過濾器防塵,具備較高的防磁、防塵、防沖擊能力。
2、采用工業(yè)主板,板上信號用多層地線隔離,均勻分布電容器,以增強其抗電磁干擾能力。
3、采用高可靠的工業(yè)開關(guān)電源,具備較強的抗干擾能力。
4、增加插槽數(shù)目,開發(fā)種類齊全的工業(yè)I/O板,給系統(tǒng)提供較靈活的組合配置能力。
5、具備長時間不間斷工作能力。
傳統(tǒng)工控機也存在自身的局限性,如體積大、機箱難以拆卸、維護不便、不能黑模式運行等,還不能完全滿足嵌入式環(huán)境的要求,因此其應(yīng)用范圍還是受到了很大限制。由此,嵌入式工控機應(yīng)運而生。嵌入式工控機主要特點包括:
1、科學(xué)合理的合金機箱設(shè)計,不僅可以防塵、防潮、防振動、增強抗電磁干擾能力還可實現(xiàn)寬溫工作。
2、無風(fēng)扇、無線纜設(shè)計,極大地減少了系統(tǒng)的維護需求。
3、嵌入式工控機體積小巧,散熱能力有限,無風(fēng)扇設(shè)計成為必然選擇, 嵌入式工控機使用分布在機箱表面的散熱片進行散熱,有效地解決了機箱內(nèi)部溫度高,散熱風(fēng)扇長時間工作容易發(fā)生故障的問題,提高了工控機在現(xiàn)場長期運行的穩(wěn)定性和可靠性。同時因為無風(fēng)扇運行避免了空氣對流的要求,從而有效地阻止灰塵進入工控機內(nèi)部。
4、無線纜設(shè)計,所有電路均采用電路板方式被牢牢地固定在工控機內(nèi)部,使在高溫、高頻振動、高粉塵等極其惡劣的環(huán)境中,仍能保持穩(wěn)定可靠的運行。
5、具有自診斷功能,在因故障宕機時,無需人工干預(yù)而自動復(fù)位,可以進行長時間、低冗錯的工作。
6、嵌入式工控機尺寸緊湊,體積小、重量輕、占用空間少,安裝和維護簡單、靈活,操作便利,幾乎可以配合任何終端、設(shè)備或控制柜。
7、系統(tǒng)升級容易。隨著微處理器性能的不斷提高,嵌入式工控機的處理能力、通信能力和界面友善程度達到相當(dāng)高的水平,足以滿足工業(yè)控制系統(tǒng)各種復(fù)雜控制策略的要求。
6、嵌入式工控機的硬件,如CPU,有多種檔次,用戶可根據(jù)實際需要選擇性價比合適的工控機。 嵌入式工控機的產(chǎn)品性能優(yōu)勢及其巨大的市場潛力,刺激和吸引了眾多工控機廠商投入到嵌入式工控機的開發(fā)行列中。
嵌入式工控機與普通工控機的區(qū)別
1、嵌入式工控機屬于緊湊型工控機,體積相較傳統(tǒng)工控機更緊湊、更輕,穩(wěn)定性還更高,價格一般也要低一些,但擴展性能力較差。普通工控機的運算能力、軟件資本、數(shù)據(jù)庫支撐等方面更勝于嵌入式工控機。
2、嵌入式工控機的散熱設(shè)計也是它的很大一個亮點,這類工控機散熱均衡,將發(fā)熱原器件集中分布在散熱片各處,可以取得良好的散熱效果。在可視化設(shè)想、流程監(jiān)控、數(shù)據(jù)統(tǒng)計、科學(xué)計算、原型仿真設(shè)計、在環(huán)仿真等領(lǐng)域,普通工控機具有先天的劣勢。
3、在大型系統(tǒng)建立中,普通工控機的網(wǎng)絡(luò)通信能力是嵌入式工控機難以替代的;
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