浅谈工控机在工业自动控制中的应用及前景
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摘要：文章概述了工业控制计算机的基本概念、分类以及其在工业自动控制领域中的应用，并对工控机的应用前景进行了展望。
关键词：工控机；总线应用；前景工控机技术为我国工业自动化、信息化和国防安全的发展提供了一套性价比很高的自动化技术方案,促进了我国国民经济的迅猛发展。与此同时，也带来了工控机技术的更新换代。随着计算机技术在工业控制领域应用的日益广泛和深入,工业控制计算机的发展前景是十分广阔的。
1工业控制计算机的定义
工控机是工业控制计算机的简称,它采用总线式的结构,主要实现对生产过程及其工艺装备、机电设备进行控制与检测。具有计算机所具有的一般属性，计算机具有的硬件结构，比如处理器、硬盘存储器、外设接口以及操作系统等，并具有友好的人机交互界面。更广意义上来讲，工控机又指在工业生产过程中用于测量控制用的计算机和控制器，包括工业微机。
2工业控制计算机的分类
2.1工业微机
工业微机，英文全称Industrial Personal Computer，简称IPC。工业微机由计算机基本系统和过程I/O系统组成。工业微机具有硬件运行操作台，可放置计算机、显示器、机柜以及一些其他的外设。工业微机的软件系统分为以下几个部分：数据库、操作系统、应用软件三大类。因为是专门为工业现场生产使用而设计的计算机，所以工业微机有很强的可靠性，比如抗震性、抗辐射、抗干扰性等。
2.2PLC(可编程序控制器)
早期的可编程控制器是不带有处理器的,又称为可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller），简称PLC。PLC当前应用最普遍的工业自动控制装置,是实现现代工业自动化三大支柱之一，具有很高的可靠性。PLC一般用来替代继电器实现逻辑控制功能。随着计算机技术的迅猛发展，PLC的功能已经远远超过了逻辑控制的界限，又简称PC,为了避免与个人计算机（PersonalComputer）的简称互相混淆，现在这种装置仍旧简称PLC。
2.3单片机
单片微型计算机简称单片机，它是最早在工业控制领域中得到使用的控制器，也是世界上最多的计算机，常用MCU表示单片机的英文缩写。单片机早期的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中，仅有CPU的专用处理器，使控制器系统变得更小。现在多集成于对体积有严格要求的控制设备当中。单片机常嵌入到白色家电、机电设备内部，用来改善机电设备数字化及智能化，如洗衣机、电冰箱、微电子控制的数控机床等。
3工业控制计算机的应用及前景
3.1工控机应用现状
工控机的应用已经渗入人们生活的各个方面，随着工控机所应用的行业范围的进一步扩大，已经远远超出了工业应用的范畴。工控机的应用领域分类如下表1所示。
3.2工控机应用现状发展趋势
3.2.1技术发展趋势
上个世纪60年代，第1台工业过程控制系统在国外问世,自此已经发展到了第3代。随着计算机技术的迅猛发展，工业控制系统也会不断的更新发展下去。
①CPU更新换代加快。半导体工艺的改进、集成电路技术的发展推动了微处理器和微控制器的迅速发展,使得CPU更新换代加快，性价比也在不断的提高模拟控制器、神经元网络芯片和智能控制器已经问世并商品化。
②总线化进程加快。现场总线技术近年迅速发展，并且已经得到广泛应用。计算机技术、通信技术、控制技术的发展使得控制系统向新一代现场总线控制系统(FCS)发展，并且实现全数字化、全分散式、全开放可互操作和开放式互联网络控制。IBM、Honeywell、ABB等2500家公司使用的LonWorks业已成为楼宇自动化的标准,占领了约1/3的楼宇自动化市场。
③自动控制理论的飞速发展。人工智能技术、人工神经网络、数字控制以及各种专家系统已在在工业自动化进程中得到推广应用。在石油、化工领域，多变量预测控制、先进控制软件已经商业化，自动控制理论已经实现从量变到质变的飞跃。
3.2.2前景展望
据预测，到2020年,我国将会实现信息化带动工业化，引领国民经济跨越式发展。这一时期也将给我国工业自动化技术的革新带来新的发展机遇,将为新一代工业控制计算机技术的更新换代提供良好的发展机遇,商用化前景将是十分广阔的。以Compact PCI总线技术为核心,覆盖CompactPCI、PXI和ATCA的新一代工控机技术必将引领这个时代的潮流。
参考文献：
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