工控 又名：FactoryAutomationcontrol

　　即是工業控制，或者是工廠自動化控制。主要是指使用計算機技術，微電子技術，電氣手段，使工廠的生產和制造過程更加自動化、效率化、精確化，并具有可控性及可視性。

作用

       工控技術的出現和推廣帶來了第三次工業革命，使工廠的生產速度和效率提高了300%以上。20世紀80年代初，隨著改革開放的春風，國外先進的工控技術進入中國大陸，比較廣泛使用的工業控制產品有“PLC，變頻器，伺服電機，工控機”等。這些產品和技術大力推動了中國的制造業自動化進程，為中國現代化的建設作出了巨大的貢獻。

　　工控主要核心領域是在大型電站，航空航天，水壩建造，工業溫控加熱，陶瓷領域等且在這些領域有著不可替代的優勢。

　　例如：電站電網的實時監控需要采集大量的數據值，并進行綜合處理，工控技術的介入方便了大量信息的處理。

　　工控出現完善了制造業和建造業的安全和精準，解決原本需要的溫度、壓力、氣體流量、液體流量等工業需要。將原本需要半自動化與手動化工作演變為自動化進行，包括常見的空氣開關、壓力變送器、流量表等。

　　工控工作原理：比如空氣開關的功率控制，當使用電器其功率過大，內部機械原理開始運行導致開關自動斷開，以此保障工業或建筑安全用電和準確尋找短路源。

　　工控，即工業自動化控制，在現代工業生產中發揮著至關重要的作用。具體來說，工控的作用可以歸納為以下幾個方面：

一、提高生產效率與自動化水平

　　自動化控制：工控系統通過預設的程序和算法，實現對生產設備的精確控制，使生產過程高度自動化。這不僅減少了人工干預，還提高了生產效率和產品質量。例如，在汽車制造、電子制造等行業中，工控機作為生產線的大腦，精確監控和控制各個工序的運行，確保生產線的流暢和高效。

　　實時數據采集與監控：工控系統能夠連接各種傳感器和檢測設備，實時采集生產現場的溫度、壓力、流量、速度等參數數據，并通過監控軟件以圖形化界面展示生產狀況，使操作人員能夠直觀了解生產情況并及時作出調整。

二、優化生產流程與決策支持

　　數據處理與分析：工控系統具備強大的數據處理能力，可以對采集到的大量數據進行實時分析、處理和存儲。通過數據挖掘和算法分析，可以發現數據背后的規律和趨勢，為生產優化和決策提供支持。例如，企業可以利用工控系統分析生產數據，發現生產過程中的瓶頸問題，從而采取針對性措施加以解決。

　　生產報表與統計：工控系統能夠生成各種生產報表和統計數據，幫助企業全面了解生產情況，優化生產計劃和資源配置。

三、保障生產安全與穩定性

　　安全防護功能：工控系統具備強大的安全防護功能，能夠抵御來自外部的網絡攻擊和惡意軟件的侵擾。通過采用加密技術、防火墻技術、入侵檢測技術等手段，確保生產數據的機密性、完整性和可用性。同時，工控系統還支持權限管理和訪問控制功能，防止未經授權的訪問和操作。

　　遠程監控與故障診斷：工控系統支持遠程操作和控制功能，操作人員可以在遠程終端上監控和控制生產現場的設備，實現遠程維護和故障診斷。這大大提高了故障處理的效率和準確性，降低了生產中斷的風險。

四、推動產業升級與創新

　　促進智能制造：隨著工業4.0時代的到來，智能制造成為工業發展的新趨勢。工控系統作為智能制造的核心設備之一，通過集成AI算法和機器學習技術，實現了對生產過程的智能化控制和管理。例如，利用圖像識別技術對產品進行質量檢測；利用預測性維護算法預測設備故障并提前進行維護等。這些智能化應用不僅提高了生產線的自動化水平，還降低了人工干預的成本和風險。

　　跨行業應用：工控系統的應用范圍極為廣泛，幾乎涵蓋了現代工業的所有領域。從基礎的自動化控制到復雜的數據處理與通訊，工控系統以其強大的計算能力和穩定的性能在工業自動化、制造業、能源、交通運輸、醫療設備、安防、軍工以及航空航天等領域發揮著不可替代的作用。

　　綜上所述，工控在現代工業生產中發揮著至關重要的作用。它不僅是連接生產現場與上層管理系統的橋梁，更是實現智能制造、提高生產效率、保障生產安全的關鍵要素。隨著技術的不斷發展和創新，工控系統的應用前景將更加廣闊。

發展

　　工業控制一向是制約中國裝備行業乃至產品升級的瓶頸。裝備制造業是工業的核心和基礎，決定了國家工業和科技的水平，以及其在全球分工所占據的地位。

　　對于機床一類的工業母機，作為國內的制造商，需要西門子或者三菱提供整體的運動控制解決方案，核心的運動控制產品如直線電機、交流伺服電機和系統等進行精確運動控制的核心部件或是應用解決方案就是由國外的跨國公司整體提供，從產品到技術都是由外企來設計。國內從事機床制造的廠商，更多的是從應用角度來理解這些關鍵部件的功能，怎么使用，最終把它們整合成一套機械設備。這就是在制造業方面的差距和追趕的方向。

　　工控，即工業自動化控制，是工業自動化技術的重要組成部分。它利用電子電氣、機械、軟件等技術手段，實現工廠的生產和制造過程的自動化、效率化、精確化，并具有可控性和可視性。工控技術的發展對工業生產產生了深遠的影響，以下是對工控發展的簡要概述：

一、工控技術的歷史發展

　　硬件革新時期（1935年以前）：這一時期，繼電器開始廣泛應用，但遠距離 通信 還未普及。工控系統面臨的主要問題是如何保證其可靠性和物理安全性。

　　理論革新時期（1935-1950）：此時期奠定了工業控制理論及相關標準基礎，工業控制系統由分散電路控制過渡到集中電路控制。

　　數字化時期（1950-1980）：工業控制系統正式與通信系統及電子計算機結合，開啟了數字化的新篇章。例如，全球第一個數字化工業控制系統建設完成，使用單一計算機控制整個系統。

二、工控技術的應用領域

　　工控技術的應用領域非常廣泛，包括但不限于大型電站、航空航天、水壩建造、工業溫控加熱、陶瓷領域等。在這些領域中，工控技術發揮著不可替代的作用，提高了生產效率和產品質量。

三、工控技術的市場規模與增長

　　工控系統及裝備市場的規模在過去幾年內持續增長。據市場研究公司統計，該市場在近五年內每年的復合增長率超過10%。預計到2025年，全球工控系統及裝備市場規模將達到一個新的高度。這一增長主要得益于自動化需求的增加、工業產業升級換代以及人工智能技術在工控領域的應用擴大。

四、工控技術的發展趨勢

　　智能化：隨著人工智能、大數據等技術的快速發展，工控系統及裝備市場將呈現智能化趨勢。智能制造、智能工廠等概念逐漸成為現實，提高了工業生產的效率和靈活性。

　　定制化和專用化：工控機行業正朝著多元化方向發展，滿足各個領域對工控機產品的個性化和專用化的需求。越來越多的工控機生產廠家為客戶提供定制化、個性化的服務和產品。

　　嵌入式工控機受歡迎：由于嵌入式工控機的性能可靠、穩定性好等特點，在行業應用日趨廣泛，尤其是對功能、適配度、穩定性和體積、功耗等都有嚴格要求的工業系統應用領域。

　　服務模式及銷售策略的轉變：客戶更傾向于以工控機為核心的整體解決方案。工控機行業傳統服務內容正在從只注重硬件轉向軟硬兼顧，傳統服務模式也開始由單一產品擴大到整體系統的解決方案。

　　綜上所述，工控技術在工業自動化領域發揮著越來越重要的作用。隨著技術的不斷進步和應用領域的拓展，工控技術將繼續推動工業生產的自動化、智能化和高效化進程。

工控機

       工業控制計算機，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.工控機的主要類別有：IPC（PC總線工業電腦）、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。

主要結構

全鋼機箱

       IPC的全鋼機箱是按標準設計的，抗沖擊、抗振動、抗電磁干擾，內部可安裝同PC-bus兼容的無源底板。

無源底板

       無源底板的插槽由總線擴展槽組成?？偩€擴展槽可依據用戶的實際應用選用擴展ISA總線、PCI總線和PCI-E總線、PCIMG總線的多個插槽組成，擴展插槽的數量和位置根據需要有一定選擇，但依據不同PCIMG總線規范版本各種總線在組合搭配上有要求，如PCIMG1.3版本總線不提供ISA總線支持，該板為四層結構，中間兩層分別為地層和電源層，這種結構方式可以減弱板上邏輯信號的相互干擾和降低電源阻抗。底板可插接各種板卡，包括CPU卡、顯示卡、控制卡、I/O卡等。

工業電源

       早期在以Intel 奔騰處理器為主的之前的工控機主要使用為AT開關電源，與PC機一樣主要采用的是ATX電源，平均無故障運行時間達到 250 000 小時。

CPU卡

       IPC的CPU卡有多種，根據尺寸可分為長卡和半長卡，多采用的是桌面式系統處理器，如早期的有386486586PIII，現主流為P4、酷睿雙核等處理器，主板用戶可視自己的需要任意選配。其主要特點是：工作溫度0-60℃；帶有硬件“看門狗”計時器； 也要部份要求低功耗的CPU卡采用的嵌入式系列的CPU。

其他配件

       IPC的其他配件基本上都與PC機兼容，主要有CPU、內存、顯卡、硬盤、軟驅、鍵盤、鼠標、光驅、顯示器等。工控機箱標準長度為19英寸，高度為4U。

適用領域

       IPC已被廣泛應用于工業及人們生活的方方面面。 例如：控制現場、路橋控制收費系統、醫療儀器、環境保護監測、通訊保障、智能交通管控系統、樓宇監控安防、語音呼叫中心、排隊機、POS柜臺收銀機、數控機床、加油機、金融信息處理、石化數據采集處理、物探、野外便攜作業、環保、軍工、電力、鐵路、高速公路、航天、地鐵、智能樓宇、戶外廣告等等。

工控特點

       工控機通俗的說就是專門為工業現場而設計的計算機，而工業現場一般具有強烈的震動，灰塵特別多，另有很高的電磁場力干擾等特點，且一般工廠均是連續作業即一年中一般沒有休息。因此，工控機與普通計算機相比必須具有以下特點：

       （1） 機箱采用鋼結構，有較高的防磁、防塵、防沖擊的能力。

       （2）機箱內有專用底板，底板上有PCI和ISA插槽。

       （3） 機箱內有專門電源，電源有較強的抗干擾能力。

       （4） 要求具有連續長時間工作能力。

       （5） 一般采用便于安裝的標準機箱（4U標準機箱較為常見） 注：除了以上的特點外，其余基本相同。另外，由于以上的專業特點，同層次的工控機在價格上要比普通計算機偏貴，但一般不會相差太多。

       工控機的劣勢 盡管工控機與普通的商用計算機機相比，具有得天獨厚的優勢，但其劣勢也是非常明顯的--數據處理能力差，具體如下：

       （1）配置硬盤容量??；

       （2）數據安全性低；

       （3）存儲選擇性小。

       （4）價格較高。

背景介紹

       眾所周知，從20世紀60年代開始，西方國家就依靠技術進步(即新設備、新工藝以及計算機應用)開始對傳統工業進行改造，使工業得到飛速發展。20世紀末世界上最大的變化就是全球市場的形成。全球市場導致競爭空前激烈，促使企業必須加快新產品投放市場時間(TimetoMarket)、改善質量(Quality)、降低成本(Cost)以及完善服務體系(Service)，這就是企業的T.Q.C.S.。

       雖然計算機集成制造系統(CIMS)結合信息集成和系統集成，追求更完善的T.Q.C.S.，使企業實現“在正確的時間，將正確的信息以正確的方式傳給正確的人，以便作出正確的決策”，即“五個正確”。然而這種自動化需要投入大量的資金，是一種高投資、高效益同時是高風險的發展模式，很難為大多數中小企業所采用。在我國，中小型企業以及準大型企業走的還是低成本工業控制自動化的道路。

自動化

       工業控制自動化主要包含三個層次，從下往上依次是基礎自動化、過程自動化和管理自動化，其核心是基礎自動化和過程自動化。

       傳統的自動化系統，基礎自動化部分基本被PLC和DCS所壟斷，過程自動化和管理自動化部分主要是由各種進口的過程計算機或小型機組成，其硬件、系統軟件和應用軟件的價格之高令眾多企業望而卻步。

       20世紀90年代以來，由于PC-based的工業計算機(簡稱工業PC)的發展，以工業PC、I/O裝置、監控裝置、控制網絡組成的PC-based的自動化系統得到了迅速普及，成為實現低成本工業自動化的重要途徑。我國重慶鋼鐵公司這樣的大企業的幾乎全部大型加熱爐，也拆除了原來DCS或單回路數字式調節器，而改用工業PC來組成控制系統，并采用模糊控制算法，獲得了良好效果。

市場

       由于基于PC的控制器被證明可以像PLC一樣可*，并且被操作和維護人員接受，所以，一個接一個的制造商至少在部分生產中正在采用PC控制方案?；赑C的控制系統易于安裝和使用，有高級的診斷功能，為系統集成商提供了更靈活的選擇，從長遠角度看，PC控制系統維護成本低。

       由于可編程控制器(PLC)受PC控制的威脅最大，所以PLC供應商對PC的應用感到很不安。事實上，可編程控制器(PLC)也加入到了PC控制“浪潮”中。

       工業PC在我國得到了異常迅速的發展。從世界范圍來看，工業PC主要包含兩種類型：IPC工控機和CompactPCI工控機以及它們的變形機，如AT96總線工控機等。由于基礎自動化和過程自動化對工業PC的運行穩定性、熱插拔和冗余配置要求很高，現有的IPC已經不能完全滿足要求，將逐漸退出該領域，取而代之的將是CompactPCI-based工控機，而IPC將占據管理自動化層。國家于2001年設立了“以工業控制計算機為基礎的開放式控制系統產業化”工業自動化重大專項，目標就是發展具有自主知識產權的PC-based控制系統，在3（5）年內，占領30%（50%）的國內市場，并實現產業化。

       幾年前，當“軟PLC”出現時，業界曾認為工業PC將會取代PLC。然而，時至 今日工業PC并沒有代替PLC，主要有兩個原因：一個是系統集成原因;另一個是軟件操作系統WindowsNT的原因。一個成功的PC-based控制系統要具備兩點：一是所有工作要由一個平臺上的軟件完成;二是向客戶提供所需要的所有東西?？梢灶A見，工業PC與PLC的競爭將主要在高端應用上，其數據復雜且設備集成度高。工業PC不可能與低價的微型PLC競爭，這也是PLC市場增長最快的一部分。從發展趨勢看，控制系統的將來很可能存在于工業PC和PLC之間，這些融合的跡象已經出現。

       和PLC一樣，工業PC市場在過去的兩年里保持平穩。與PLC相比，工業PC軟件很便宜。據Frost&Sullivan公司估計，全世界每年7億美元工業PC市場里，大約8500萬美元為控制軟件，一億美元為操作系統。到2007年會翻一番，工業PC市場變得非?？捎^。

PLC

詳細介紹

       可編程序控制器的英文為Programmable Logic Controller，在二十世紀70-80年代一直簡稱為PC。由于到90年代，個人計算機發展起來，也簡稱為PC；加之可編程序的概念所涵蓋的范圍太大，所以美國AB公司首次將可編程序控制器定名為可編程序邏輯控制器(PLC-Programmable Logic Controller)，為了方便，仍簡稱PLC為可編程序控制器。有人把可編程序控制器組成的系統稱為PCS可編程序控制系統，強調可編程序控制器生產廠商向人們提供的已是完整的系統了。

市場情況

       2.1 PLC的發展歷史

       1968年美國GM(通用汽車)公司提出取代繼電器控制裝置的要求，第二年美國數字公司研制出了第一代可編程序控制器，滿足了GM公司裝配線的要求。隨著集成電路技術和計算機技術的發展，已有第五代PLC產品了。

       在以改變幾何形狀和機械性能為特征的制造工業和以物理變化和化學變化將原料轉化成產品為特征的過程工業中，除了以連續量為主的反饋控制外，特別在制造工業中存在了大量的開關量為主的開環的順序控制，它按照邏輯條件進行順序動作號按照時序動作;另外還有與順序、時序無關的按照邏輯關系進行連鎖保護動作的控制;以及大量的開關量、脈沖量、計時、計數器、模擬量的越限報警等狀態量為主的—離散量的數據采集監視。由于這些控制和監視的要求，所以PLC發展成了取代繼電器線路和進行順序控制為主的產品。在多年的生產實踐中，逐漸形成了PLC、DCS與IPC三足鼎立之勢，如表1，還有其它的單回路智能式調節器等在市場上占一定的百分比。

       在80年代至90年代中期，是PLC發展最快的時期，年增長率一直保持為30~40%。由于PLC機聯系處理模擬能力和網絡方面功能的進步，擠占了一部分DCS的市場(過程控制)并逐漸壟斷了污水處理等行業，但是由于工業PC(IPC)的出現，特別是現場總線技術的發展，IPC和FCS也擠占了一部分PLC市場，所以PLC增長速度，總的說是漸緩。全世界有200多廠家生產300多品種PLC產品，主要應用在汽車(23%)、糧食加工(16.4%)、化學/制藥(14.6%)、金屬/礦山(11.5%)、紙漿/造紙(11.3%)等行業。

       2.2 PLC的市場情況

       國內PLC生產廠約30家，但沒有形成頗具規模的生產能力和名牌產品，還有一部分是以仿制、來件組裝或“貼牌”方式生產，因此可以說PLC在我國未形成制造產業。作為原理、技術和工藝均無尖端技術難度的產品，只要努力，是能形成制造產業的。

       在PLC應用方面，我國是很活躍的，每年約新投入10萬臺套PLC產品，年銷售額30億元人民幣，應用的行業也很廣。但是與其它國家相比，在機械加工及生產線方面的應用，還需要加大投入。

       PLC的市場的潛力是巨大的，不僅在我國，即使在工業發達的日本也有調查表明，PLC配套的機電一體化產品的比例占42%，采用繼電器、接觸器控制尚有24%。所以說，需要應用PLC的場合還很多，在我國就更是如此了。

       從技術創新的角度看，我國大中型企業還要大力發展CIMS(計算機集成制造系統)，在機械制造廠要形成FMS柔性制造系統，PLC是基礎，所以PLC市場是廣闊的。

       PLC具有穩定可靠、價格便宜、功能齊全、應用靈活方便、操作維護方便的優點，這是它能持久的占有市場的根本原因，我們下面重點闡述幾個問題，并研究其發展趨勢。

硬件軟件

       3.1 PLC的分類

       PLC在90年代已經形成微、小、中、大、巨型多種PLC。按I/O點數分，可分為:

       l 微型PLC: 32 I/O

       l 小型PLC: 256 I/O

       l 中型PLC: 1024 I/O

       l 大型PLC: 4096 I/O

       l 巨型PLC: 8195 I/O

       有單機支持300回路和65000點I/O的大型系統對應中型PLC以上，均采用16位~32位CPU，微、小型PLC原采用8位CPU，根據通訊等方面要求，有的也改用16位~32位CPU。由于I/O64點以下PLC銷售額占整個PLC的47%，64點~256點的占31%，合計位整個PLC銷售額的78%，所以對微、小型PLC應多加研究。

       3.2 PLC的硬件

       PLC控制器本身的硬件采用積木式結構，各廠家產品結構大同小異。以日本歐姆龍C200HE為例，為總線模板框式結構，基本框架(CPU母板)上裝有CPU模板，其它槽位裝有I/O模板;如果I/O模板多時，可由CPU母板經I/O擴展電纜連接I/O擴展母板，在其上裝I/O模板;另一種方法是配備遠程I/O從站等。這些都說明了PLC廠家將硬件各部件均向用戶開發，便于用戶選用，配置成規模不等的PLC，而且這種硬件配置的開放性，為制造商、分銷商(代理商)、系統集成商、最終用戶帶來很多方便，為營銷供應鏈帶來很大便利，這是一大成功經驗。

       PLC內的I/O模板，除一般的DI/DO、AD/DA模板外，還發展了一系列特殊功能的I/O模板，這為PLC用于各行各業打開了出路，如用于條形碼識別的ASCII/BASIC模板，用于反饋控制的PID模板，用于運行控制、機械加工的高速計數模板、單軸位置控制模板、雙軸位置控制模板、凸輪定位器模板、射頻識別接口模板等，這在以后還會有很大發展。另外在輸入、輸出的相關元件、強干擾場合的輸入、輸出電隔離、地隔離等方面也會更加完善。

       PLC中的CPU與存儲器配合，完成控制功能。它與DCS系統處理溫度、壓力、流量等參數的系統不同，采用快速的巡回掃描周期，一般為0.1~0.2s，更快的則選用50ms或更小的掃描周期。它是一個數字采樣控制系統。

       3.3 PLC的軟件

       為了完成控制策略，為了替代繼電器，使用戶等完成類似繼電器線路的控制系統梯形圖，而編制了一套控制算法功能塊(或子程序)，稱為指令系統，固化在存貯器ROM中，用戶在編制應用程序時可以調用。指令系統大致可以分為兩類，即基本指令和擴展指令。細分一般PLC的指令系統有:基本指令、定時器/計數器指令、移位指令、傳送指令、比較指令、轉換指令、BCD運算指令、二進制運算指令、增量/減量指令、邏輯運算指令、特殊運算指令等，這些指令多是類似匯編語言。另外PLC還提高了充足的計時器、計數器、內部繼電器、寄存器及存貯區等內部資源，為編程帶來極大方便。

編程語言

       IEC61131-3

       由于各PLC廠家產品在指令系統上的差異及編程方法上用戶要求不同，IEC制訂了基于Windows的編程語言標準IEC61131-3(1993年IEC頒布可編程序控制器的國際標準IEC1131)，它規定了指令表(IL)、梯形圖(LD)、順序功能圖(SFC)、功能塊圖(FBD)、結構化文本(ST)五種編程語言。這包括了文本化編程(IL、ST)和圖形編程(LD、FBD)兩個方面，而SFC則在兩類編程語言中均可使用。IEC技術委員會(TC65)進來開展了

       IEC61499項目，將IEC61131-3進行了擴展，它是針對通過通信網絡互聯的模塊化分布系統的體系結構的標準，將對IEC61131-3有所改善。這是以數字技術為基礎的可編程序邏輯控制裝置在高層次上走向開放性的標準化文件，是PLC發展的一大趨勢。

發展趨勢

       一個或若干PLC與PC機聯出系統，PC機起到原編程器及人機界面操作站的作用，這20世紀90年代的新潮流，這樣為系統集成帶來了商機，同時編程軟件和人機界面軟件(監控軟件或稱組態軟件)及軟件接口(或稱驅動軟件)也得到了發展。

       PLC廠家在原來CPU模板上提供物理層RS232/422/485接口的基礎，逐漸增加了各種通訊接口，而且提供完整的通訊網絡。由于數據通訊技術發展很快，用戶對開放性要求很強烈，現場總線技術及以太網技術也同步發展，所以PLC構成的PCS系統比DCS的開放性所處的現狀稍好一些。羅克韋爾AB公司已形成了多層結構體系，即Ether Net、Control Net、Device Net及Asi等現場總線(原DH+網也可兼容)。西門子公司在Profibus-DP通訊網絡及Profibus-FMS網絡以外，提出了S7 Routing網絡，即Profibus-DP和Industrial Enternet兩層結構。網絡還在發展，我國應已積極的姿態投入其中。

       2001年我國機械工業成為工業發展新亮點，總產值比上年增長17.15%，汽車產量為世界前10位，機床產量為世界第5位。機械工業利潤增長33.35%，占整個工業新增利潤六成多。出口同樣出現可喜的增長。機械工業提出要實施網絡化，對這一點，PLC從業人員應有清醒的認識，應對網絡化的開放性、網絡構成的性能/價格比和網絡的可靠性、安全性、先進性上特別下功夫。

       網絡向上連是互聯網問題，向下連是現場總線問題，另外現有網絡能否用以太網“e網到底”方式、網絡采用客戶器/服務器方式、瀏覽器/服務器方式、生產者/消費者方式、接口軟件采用OPC方式等問題都有待進一步落實。PLC與智能MCC馬達控制中心、與數控機床配套的NC/CNC數控設備，以及與其它運行控制系統、電控設備、變頻器和軟起動器等連成系統;PLC要與DCS分工合作，充當DCS的遠程I/O站等;PLC要與IPC分工合作，除用IPC作人機界面外，作軟件PLC的I/O部件也是可行的;此外還有PLC與緊急停車安全系統(ESD，Emergency Shut Down Systems)的關系、與立體倉庫、機器人、CAD/CAM等等都要處理好關系?？傊?，PLC要兼容各種新技術，使PLC成為真正意義上的“電腦”。

       PLC的應用領域是寬闊的，還有許多領域急待開拓，如用于海關過境車輛認證、自動售藥(若干中藥店)在我國已有實例。另外，在離散事件系統中，如公路網交通流(車輛計數、乘客計數及停留時間計量)、物流系統、柔行制造系統(敏捷制造系統)及一切非標準隨服務系統中，均可以采用PLC，進而建模和采取對策并優化。PLC的前途一片美好，一切悲觀的論點是站不住腳的。至于技術進步，PLC與其它技術融合以至消失，那還需要一定的時間!

工控行業

       工控行業的產品和技術非常特殊。為其他各行業提供可靠、嵌入式、智能化的工業計算機。隨著社會信息化的不時深入，屬于中間產品。關鍵性行業的關鍵任務將越來越多地依靠工控機，而以IPC為基礎的低利息工業控制自動化正在成為主流，外鄉工控機廠商所受到重視水平也越來越高。隨著電力、冶金、石化、環保、交通、建筑等行業的迅速發展，從數字家庭用的機頂盒、數字電視，銀行柜員機、高速公路收費系統、加油站管理、制造業生產線控制，金融、政府、國防等行業信息化需求不時增加，對工控機的需求很大，工控機市場發展前景十分廣闊，讓我們看一下工控機行業未來會是什么樣子的。

1、向綜合方向發展

       由于標準化數據通信線路和通信網絡的發展，將各種單(多)回路調節器、PLC、工業比、NC等工控設備構成大系統，以滿足工廠自動化要求，并適應開放化的大趨勢。

2、向智能化方向發展

       由于數據庫系統、推理機能等的發展，尤其是知識庫系統(KBS)和專家系統(ES)的應用，如自學習控制、遠距離診斷和自尋優等，人工智能會在DCS各級實現。和FF現場總線類似，以微處理器為基礎的智能設備，如智能I/O智能PID控制、智能傳感器、變送器、執行器、智能人接口及可編程調節器相繼出現。

3、簡單操作方向

       對于工控機，能夠簡單操作是最好的，這也將成為未來的發展方向，簡易操作可以改善人機接口，簡化編程、操作面板使用符號鍵，盡量采用對話方式等，以方便用戶使用。

儀表發展

產品介紹

       工控儀表重點發展基于現場總線技術的主控系統裝置及智能化儀表、特種和專用自動化儀表；全面擴大服務領域，推進儀器儀表系統的數字化、智能化、網絡化，完成 自動化儀表從模擬技術向數字技術的轉變，5年內數字儀表比例達到60%以上；推進具有自主版權自動化軟件的商品化。

儀器儀表

       電工儀器儀表重點發展長壽命電能表、電子式電度表、特種專用電測儀表和電網計量自動管理系統。2005年，中低檔電工儀器儀表國內市場占有率要達到95%；到2010年，高中檔電工儀器儀表國內市場占有率達到80%。

測試儀器

       科學測試儀器重點發展過程分析儀器、環保監測儀器儀表、工業爐窯節能分析儀器以及圍繞基礎產業所需的汽車零部件動平衡、動力測試及整車性能檢測儀、大地測量儀器、電子速測儀、測量型全球定位系統以及其他試驗機、實驗室儀器等新產品。產品以技術含量較高的中檔產品為主，到2005年在總產值中占50%～60%。

環保儀器

       環保儀器儀表重點發展大氣環境、水環境的環保監測儀器儀表、取樣系統和環境監測自動化控制系統產品，2005年技術水平達到20世紀90年代后期國際先進水平，國內市場占有率達到50%～60%，到2010年國內市場占有率達到70%以上。

儀器儀表

       儀器儀表元器件“十五”及2010年前，盡快開發出一批適銷對路、市場效果好的產品，品種占有率達到70%～80%，高檔產品市場占有率達60%以上；通過科技攻關、新品開發，使產品質量水平達到國際20世紀90年代末水平，部分產品接近國外同類產品先進水平。

電測儀器

       信息技術電測儀器主要發展電測儀器軟件化、智能化技術，總線式自動測試技術，綜合自動化測試系統，新型元器件測量技術及測試儀器，在線測試技術，信息產業產品測試技術，多媒體測量技術以及相應測試儀器，用電監控管理技術等。

工控系統

       工控系統是指由工控電腦與工業過程控制部件組成的自動控制系統，在沒有人為因素干涉的情況下，利用相關設備來控制機器按照預定的規律運行，以保證生產出合格的產品。

       工控系統有哪些類型？

       工控系統主要包括DCS（分布式控制系統）、PLC（可編程邏輯控制器）、RTU（遠程終端）以及SCADA（數據采集與監控系統）等。但它們各自的特點、應用范圍、使用場合、規模大小和通信技術都是有區別的。

工控電腦

       工控電腦是指基于嵌入式系統的操作平臺，可實現當前廣泛使用的工控機、平板電腦、HMI（人機界面）等產品的功能，直接支持彩色觸摸屏操作，更帶有模擬量輸入、開關量輸出接口，支持音視頻編解碼、網絡化傳輸，可直接搭建小型控制系統或作為安防、工控相關操作終端。

       工控系統，全稱為工業控制系統（Industrial Control Systems, ICS），是指由各種自動化控制組件以及對實時數據進行采集、監測的過程控制組件共同構成的，確保工業基礎設施自動化運行、過程控制與監控的業務流程管控系統。以下是對工控系統的詳細解析：

一、定義與組成

       定義：工控系統是由計算機設備與工業過程控制部件組成的自動控制系統，通過電子電氣、機械、軟件組合實現工業自動化控制，使工廠的生產和制造過程更加自動化、效率化、精確化，并具有可控性及可視性。

       核心組件：包括數據采集與監控系統(SCADA)、分布式控制系統(DCS)、可編程邏輯控制器(PLC)、遠程終端(RTU)、人機交互界面設備(HMI)等，以及確保各組件通信的接口技術。

二、主要功能

       工控系統的主要目標是實現工業自動化生產線的物流控制、設備信息監控及診斷處理，其主要功能包括：

       設備管理：對工業設備進行全面管理，包括設備的狀態監測、故障診斷和預防性維護。

       任務管理：根據生產計劃，對生產任務進行分配、調度和執行監控。

       日志管理：記錄系統運行過程中的關鍵事件和操作日志，便于后續分析和審計。

       調度管理：對生產資源進行合理調度，確保生產任務的順利完成。

       診斷管理：對系統故障進行快速診斷和定位，減少停機時間，提高生產效率。

       系統仿真：通過仿真技術，對生產過程進行模擬和優化，提高生產效率和產品質量。

三、應用領域

       工控系統廣泛應用于各行各業，如電力、能源、化工行業、運輸、制造（汽車、航空航天和耐用品）、制藥、造紙、食品加工等。隨著國家及政策對工控安全的不斷重視和支持，工控系統將在更多領域發揮重要作用。

四、系統架構

       在典型的工控系統中，一般包括四個層級：

       現場設備層：包括各種傳感器、執行器等現場設備，負責采集生產過程中的各種數據。

       現場控制層：主要由PLC等控制設備組成，負責對現場設備進行直接控制。

       過程監控層：通過SCADA等系統對生產過程進行實時監控和數據分析。

       生產管理層：負責生產計劃制定、任務調度和資源分配等高級管理功能，與企業資源層中的ERP軟件對接。

五、安全挑戰

       隨著工控系統的廣泛應用，其面臨的安全挑戰也日益嚴峻。工控系統的信息安全隱患分布于其架構的所有層級，包括網絡攻擊、病毒傳播、數據泄露等風險。因此，加強工控系統的安全防護，確保其穩定運行和數據安全，是當前亟待解決的問題。

六、發展趨勢

       未來，工控系統將朝著更加智能化、網絡化、集成化的方向發展。隨著物聯網、大數據、人工智能等技術的不斷融入，工控系統將具備更強的自學習能力、自適應能力和自組織能力，為工業生產帶來更大的便利和效益。同時，隨著國家對工控安全的重視程度不斷提高，工控系統的安全防護能力也將得到進一步加強。

主板廠家

       工控主板，即工業控制主板，是專為工業控制環境設計的計算機主板。這些主板通常具有更高的穩定性、可靠性和耐用性，以適應工業現場的復雜環境。以下是一些知名的工控主板廠家：

一、國際知名品牌

       Advantech（研華）

       簡介：研華科技是全球領先的工業自動化和嵌入式計算機解決方案提供商。其工控主板產品系列豐富，廣泛應用于各種工業領域。

       特點：研華工控主板以其高穩定性、高可靠性和強大的擴展能力而著稱。

       ASRock（華擎）

       簡介：華擎科技是一家專注于主板和桌上型迷你計算機產品的公司，其工控主板在市場上也有一定的影響力。

       特點：華擎工控主板以性價比高、性能穩定而受到用戶的喜愛。

       DFI

       簡介：DFI是一家專業的工業計算機和嵌入式系統制造商，其工控主板產品在全球市場上享有較高的聲譽。

       特點：DFI工控主板以其出色的穩定性和可靠性而聞名，廣泛應用于各種惡劣的工業環境。

       AAEON

       簡介：AAEON是凌華科技旗下的品牌，專注于工業計算機和嵌入式系統的研發和生產。

       特點：AAEON工控主板以其高性能、低功耗和緊湊的設計而受到用戶的青睞。

二、國內知名品牌

       研祥

       簡介：研祥智能科技股份有限公司是中國最大的特種計算機研究、開發、制造、銷售和系統集成的高科技企業。其工控主板產品在國內市場上占據領先地位。

       特點：研祥工控主板以高穩定性、高可靠性和強大的定制化能力而著稱，廣泛應用于各種工業領域。

       研華AIMB系列

       簡介：研華AIMB系列工控主板是研華科技推出的高端工業主板產品，專為工業自動化和嵌入式應用而設計。

       特點：該系列主板具有出色的性能、穩定性和可靠性，同時提供了豐富的擴展接口和定制化選項。

       其他國內品牌

       此外，國內還有許多其他知名的工控主板品牌，如西門子、達林塔馳、素樸物聯、偉恒、凌壹、飛騰、鳴創科技、聯想、觸想、凌華等。這些品牌都在工控主板領域有著豐富的經驗和強大的技術實力。

三、選擇工控主板廠家的建議

       在選擇工控主板廠家時，建議考慮以下幾個方面：

       品牌知名度：選擇知名品牌可以保障產品的質量和售后服務的可靠性。

       產品性能：根據具體的應用需求選擇合適的產品性能，包括處理能力、擴展接口、穩定性等。

       定制化能力：如果項目有特殊需求，可以考慮選擇具有強大定制化能力的廠家。

       售后服務：良好的售后服務能夠保障產品的長期使用和維護。

       綜上所述，工控主板廠家眾多，各有特色。在選擇時，應根據具體的應用需求和預算進行綜合考慮。

工控電腦

一、定義與特性

       定義：工控電腦是一種專為工業控制領域設計的計算機系統，它集成了高性能、高可靠性和高擴展性等特點，是工業自動化和智能化不可或缺的關鍵設備。

       特性：

       高性能：工控電腦通常采用高性能的處理器，以確保在復雜的工業環境中能夠快速、準確地處理數據。

       高可靠性：其硬件和軟件設計都具有很高的可靠性，能夠在惡劣的工業環境中長時間穩定運行。

       高擴展性：工控電腦具有很強的輸入輸出功能，可以根據實際需求進行擴展，以滿足不同工業現場的需求。

二、硬件組成

       工控電腦的硬件部分是基于嵌入式處理器的電腦平臺，主要包括：

       彩色觸摸屏顯示：尺寸范圍通常在5.7-12.1英寸之間，便于直觀操作和監控。

       網絡接口及串行通信接口：如以太網絡接口和兩個串行通信接口，用于與其他設備進行通信和數據傳輸。

       模擬量輸入與開關量輸出接口：支持多種信號的輸入輸出，滿足工業現場的各種控制需求。

       其他外圍設備：如內置MIC和小型揚聲器等，提供音頻輸入輸出功能。

三、軟件系統

       工控電腦的軟件系統通常采用嵌入式操作系統，如Linux或Windows Embedded等，這些操作系統具有穩定性好、占用硬件資源低、可裁減等特點。此外，工控電腦還配備了自主產權的嵌入式組態軟件，支持用戶根據實際需求進行定制開發，大大減少了應用系統的開發周期和成本。

四、應用領域

       工控電腦在工業自動化、制造業、能源、交通、安防等多個領域有著廣泛的應用。例如：

       工業自動化：工控電腦可以用于實時監測和控制生產過程中的各種參數，如溫度、壓力、速度等，確保生產過程的穩定進行。

       制造業：在汽車制造、電子裝配線、機械加工等行業，工控電腦用于控制機器人、數控機床、自動化流水線等，實現精準高效的生產流程控制。

       能源與電力：工控電腦在電力行業中負責監控設備狀態、調節電力輸出、預防故障等，確保電網的安全穩定運行。

       安防監控：在大型公共場所或重要設施的安全監控系統中，工控電腦處理視頻流數據，進行人臉識別、行為分析等高級應用，增強安全防護能力。

五、發展趨勢

       隨著工業4.0和智能制造的興起，工控電腦正朝著更加智能化、網絡化、模塊化和定制化的方向發展。未來的工控電腦將更加注重與其他智能設備的互聯互通，實現生產過程的全面數字化和智能化控制。同時，隨著嵌入式技術和云計算技術的不斷發展，工控電腦的性能和功能將得到進一步提升和拓展。

       綜上所述，工控電腦作為工業自動化和智能化的核心設備之一，在現代工業生產中發揮著至關重要的作用。隨著技術的不斷進步和應用領域的不斷拓展，工控電腦的市場前景將更加廣闊。

觸摸屏

       工控觸摸屏（Industrial Touchscreen）是專門設計用于工業環境中的觸控顯示設備。以下是對工控觸摸屏的詳細介紹：

一、定義與特點

       工控觸摸屏結合了傳統的操作鍵盤和顯示器，通過用戶直接在屏幕上進行操作來實現對設備或系統的控制。它通常用于監控和控制工業過程、設備和系統，提供用戶與系統之間的互動界面。與消費電子產品中的觸摸屏不同，工控觸摸屏在設計時考慮了工業環境的特殊要求，如耐用性、抗干擾性和環境適應性。

二、功能

       工控觸摸屏具備多種功能，使其成為工業自動化系統中重要的人機交互接口。以下是一些主要功能：

       1、觸摸操作：現代工控屏通常配備電阻式或電容式觸摸屏，使用戶能夠通過簡單的觸摸操作來控制機器和進程。

       2、實時數據顯示：工控觸摸屏能夠實時顯示來自傳感器和控制系統的數據，如溫度、壓力、速度、流量等，幫助操作員及時了解設備狀態和生產過程。

       3、報警提示：當工業過程中出現異?；蛟O備故障時，工控觸摸屏能夠發出報警提示，幫助操作員及時采取措施。

       4、遠程控制：隨著網絡技術的發展，工控觸摸屏可以實現遠程監控和操作，提高了系統的靈活性和便捷性。

       5、多語言支持：為了滿足全球化的需求，工控觸摸屏通常支持多種語言，方便不同國家的用戶操作。

       6、網絡通信：工控觸摸屏通常具備以太網、RS232/485、CAN等多種通信接口，可以與PLC、DCS、PC和其他工控設備進行數據交換。

       此外，工控觸摸屏還具備圖形界面、趨勢分析、配方管理、日志記錄、用戶權限管理、編程和調試、外設支持等功能，以滿足不同工業應用的需求。

三、應用領域

       工控觸摸屏廣泛應用于各個領域，包括但不限于：

       1、工業自動化?
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