工控主要結(jié)構(gòu)
IPC的全鋼機箱是按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的,抗沖擊、抗振動、抗電磁干擾,內(nèi)部可安裝同PC-bus兼容的無源底板。
無源底板的插槽由總線擴展槽組成??偩€擴展槽可依據(jù)用戶的實際應(yīng)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(shù)量和位置根據(jù)需要有一定選擇,但依據(jù)不同PCIMG總線規(guī)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(jié)構(gòu),中間兩層分別為地層和電源層,這種結(jié)構(gòu)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。
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(guān)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(dá)到 250 000 小時。
IPC的CPU卡有多種,根據(jù)尺寸可分為長卡和半長卡,多采用的是桌面式系統(tǒng)處理器,如早期的有386\486\586\PIII,現(xiàn)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。
IPC的其他配件基本上都與PC機兼容,主要有CPU、內(nèi)存、顯卡、硬盤、軟驅(qū)、鍵盤、鼠標(biāo)、光驅(qū)、顯示器等。工控機箱標(biāo)準(zhǔn)長度為19英寸,高度為4U。
IPC已被廣泛應(yīng)用于工業(yè)及人們生活的方方面面。 例如:控制現(xiàn)場、路橋控制收費系統(tǒng)、醫(yī)療儀器、環(huán)境保護監(jiān)測、通訊保障、智能交通管控系統(tǒng)、樓宇監(jiān)控安防、語音呼叫中心、排隊機、POS柜臺收銀機、數(shù)控機床、加油機、金融信息處理、石化數(shù)據(jù)采集處理、物探、野外便攜作業(yè)、環(huán)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。
工控機通俗的說就是專門為工業(yè)現(xiàn)場而設(shè)計的計算機,而工業(yè)現(xiàn)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(xù)作業(yè)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(jié)構(gòu),有較高的防磁、防塵、防沖擊的能力。
2) 機箱內(nèi)有專用底板,底板上有PCI和ISA插槽。
3) 機箱內(nèi)有專門電源,電源有較強的抗干擾能力。
4) 要求具有連續(xù)長時間工作能力。
5) 一般采用便于安裝的標(biāo)準(zhǔn)機箱(4U標(biāo)準(zhǔn)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(yè)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(yōu)勢,但其劣勢也是非常明顯的--數(shù)據(jù)處理能力差,具體如下:
1) 配置硬盤容量小;
2) 數(shù)據(jù)安全性低;
3) 存儲選擇性小。
4)價格較高。
工控技術(shù)的出現(xiàn)和推廣帶來了第三次工業(yè)革命,使工廠的生產(chǎn)速度和效率提高了300%以上。20世紀(jì)80年代初,隨著改革開放的春風(fēng),國外先進(jìn)的工控技術(shù)進(jìn)入中國大陸,比較廣泛使用的工業(yè)控制產(chǎn)品有"PLC,變頻器,伺服電機,工控機"等。這些產(chǎn)品和技術(shù)大力推動了中國的制造業(yè)自動化進(jìn)程,為中國現(xiàn)代化的建設(shè)作出了巨大的貢獻(xiàn)。
工控主要核心領(lǐng)域是在大型電站,航空航天,水壩建造,工業(yè)溫控加熱,陶瓷領(lǐng)域有著不可替代的優(yōu)勢。
例如:電站電網(wǎng)的實時監(jiān)控需要采集大量的數(shù)據(jù)值,并進(jìn)行綜合處理,工控技術(shù)的介入方便處理了大量的信息。
工控出現(xiàn)完善了制造業(yè)和建造業(yè)的安全和精準(zhǔn),解決原本需要的溫度、壓力、氣體流量、液體流量等工業(yè)需要。在原本需要半自動化與手動化工作演變自動化進(jìn)行,包括常見的空氣開關(guān)、壓力器、流量表等。
工控工作原理:比如空氣開關(guān)的功率控制,當(dāng)使用電器其功率過大,內(nèi)部機械原理開始運行導(dǎo)致開關(guān)自動斷開,以此保障工業(yè)或建筑安全用電和準(zhǔn)確尋找短路源。
工控技術(shù)的出現(xiàn)和推廣帶來了第三次工業(yè)革命,使工廠的生產(chǎn)速度和效率提高了300%以上。20世紀(jì)80年代初,隨著改革開放的春風(fēng),國外 先進(jìn)的工控技術(shù)進(jìn)入中國大陸,比較廣泛使用的工業(yè)控制產(chǎn)品有“PLC,變頻器,伺服電機,工控機”等。這些產(chǎn)品和技術(shù)大力推動了中國的制造業(yè)自動化進(jìn)程,為中國現(xiàn)代化的建設(shè)作出了巨大的貢獻(xiàn)。
工控主要核心領(lǐng)域是在大型電站,航空航天,水壩建造,工業(yè)溫控加熱,陶瓷領(lǐng)域有著不可替代的優(yōu)勢。
例如:電站電網(wǎng)的實時監(jiān)控需要采集大量的數(shù)據(jù)值,并進(jìn)行綜合處理,工控技術(shù)的介入方便處理了大量的信息。
工控出現(xiàn)完善了制造業(yè)和建造業(yè)的安全和精準(zhǔn),解決原本需要的溫度、壓力、氣體流量、液體流量等工業(yè)需要。在原本需要半自動化與手動化工作演變?yōu)樽詣踊M(jìn)行,包括常見的空氣開關(guān)、壓力變送器、流量表等。
工控工作原理:比如空氣開關(guān)的功率控制,當(dāng)使用電器其功率過大,內(nèi)部機械原理開始運行導(dǎo)致開關(guān)自動斷開,以此保障工業(yè)或建筑安全用電和準(zhǔn)確尋找短路源。
3.1 固定式礦車車箱與車架固定聯(lián)接,須用翻車機將礦車翻轉(zhuǎn)卸載。其基本組成為車箱、車架、緩沖器、聯(lián)接器和行走機構(gòu)。車架為一金屬結(jié)構(gòu),能承受牽引力、制動力、礦車之間的碰撞力和鋼軌沖擊力緩沖器裝在車架兩端...
(1)電源開關(guān)。(2)倒順限位開關(guān)..(3)鉆夾頭(4)電源調(diào)壓及離合控制扭.。(5)改變電壓實現(xiàn)二級變速機構(gòu)。(6)輔助手把、定位圈、殼體緊定螺釘?shù)取#?)順逆轉(zhuǎn)向控制機構(gòu)。(8)機內(nèi)的齒輪組。(9...
主要由主機、閘桿、夾頭、叉桿等組成,而主機則由機箱、機箱蓋、電機、減速帶、帶輪、齒輪、連桿、遙桿、主軸、平衡彈簧、光電開關(guān)、控制盒以及壓力電波裝置等組成。由于道閘一般是安裝在戶外,所以機箱子必須結(jié)構(gòu)堅...
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(jìn)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(nèi)存、外設(shè)及接口、并有實時的操作系統(tǒng)、控制網(wǎng)絡(luò)和協(xié)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(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。
工控PLC
可編程序控制器的英文為Programmable Logic Controller,在二十世紀(jì)70-80年代一直簡稱為PC。由于到90年代,個人計算機發(fā)展起來,也簡稱為PLC;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(tǒng)稱為PCS可編程序控制系統(tǒng),強調(diào)可編程序控制器生產(chǎn)廠商向人們提供的已是完整的系統(tǒng)了。
2.1 PLC的發(fā)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(shù)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(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展,已有第五代PLC產(chǎn)品了。
在以改變幾何形狀和機械性能為特征的制造工業(yè)和以物理變化和化學(xué)變化將原料轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品為特征的過程工業(yè)中,除了以連續(xù)量為主的反饋控制外,特別在制造工業(yè)中存在了大量的開關(guān)量為主的開環(huán)的順序控制,它按照邏輯條件進(jìn)行順序動作號按照時序動作;另外還有與順序、時序無關(guān)的按照邏輯關(guān)系進(jìn)行連鎖保護動作的控制;以及大量的開關(guān)量、脈沖量、計時、計數(shù)器、模擬量的越限報警等狀態(tài)量為主的—離散量的數(shù)據(jù)采集監(jiān)視。由于這些控制和監(jiān)視的要求,所以PLC發(fā)展成了取代繼電器線路和進(jìn)行順序控制為主的產(chǎn)品。在多年的生產(chǎn)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(diào)節(jié)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(fā)展最快的時期,年增長率一直保持為30~40%。由于PLC機聯(lián)系處理模擬能力和網(wǎng)絡(luò)方面功能的進(jìn)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(yè),但是由于工業(yè)PC(IPC)的出現(xiàn),特別是現(xiàn)場總線技術(shù)的發(fā)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(chǎn)300多品種PLC產(chǎn)品,主要應(yīng)用在汽車(23%)、糧食加工(16.4%)、化學(xué)/制藥(14.6%)、金屬/礦山(11.5%)、紙漿/造紙(11.3%)等行業(yè)。
2.2 PLC的市場情況
國內(nèi)PLC生產(chǎn)廠約30家,但沒有形成頗具規(guī)模的生產(chǎn)能力和名牌產(chǎn)品,還有一部分是以仿制、來件組裝或“貼牌”方式生產(chǎn),因此可以說PLC在我國未形成制造產(chǎn)業(yè)。作為原理、技術(shù)和工藝均無尖端技術(shù)難度的產(chǎn)品,只要努力,是能形成制造產(chǎn)業(yè)的。
在PLC應(yīng)用方面,我國是很活躍的,每年約新投入10萬臺套PLC產(chǎn)品,年銷售額30億元人民幣,應(yīng)用的行業(yè)也很廣。但是與其它國家相比,在機械加工及生產(chǎn)線方面的應(yīng)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(yè)發(fā)達(dá)的日本也有調(diào)查表明,PLC配套的機電一體化產(chǎn)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(yīng)用PLC的場合還很多,在我國就更是如此了。
從技術(shù)創(chuàng)新的角度看,我國大中型企業(yè)還要大力發(fā)展CIMS(計算機集成制造系統(tǒng)),在機械制造廠要形成FMS柔性制造系統(tǒng),PLC是基礎(chǔ),所以PLC市場是廣闊的。
PLC具有穩(wěn)定可靠、價格便宜、功能齊全、應(yīng)用靈活方便、操作維護方便的優(yōu)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(fā)展趨勢。
3.1 PLC的分類
PLC在90年代已經(jīng)形成微、小、中、大、巨型多種PLC。按I/O點數(shù)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(tǒng)對應(yīng)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(jù)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(yīng)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(jié)構(gòu),各廠家產(chǎn)品結(jié)構(gòu)大同小異。以日本歐姆龍C200HE為例,為總線模板框式結(jié)構(gòu),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(jīng)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(yuǎn)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(fā),便于用戶選用,配置成規(guī)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(tǒng)集成商、最終用戶帶來很多方便,為營銷供應(yīng)鏈帶來很大便利,這是一大成功經(jīng)驗。
PLC內(nèi)的I/O模板,除一般的DI/DO、AD/DA模板外,還發(fā)展了一系列特殊功能的I/O模板,這為PLC用于各行各業(yè)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(shù)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(fā)展。另外在輸入、輸出的相關(guān)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(tǒng)處理溫度、壓力、流量等參數(shù)的系統(tǒng)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(shù)字采樣控制系統(tǒng)。
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(tǒng)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(tǒng),固化在存貯器ROM中,用戶在編制應(yīng)用程序時可以調(diào)用。指令系統(tǒng)大致可以分為兩類,即基本指令和擴展指令。細(xì)分一般PLC的指令系統(tǒng)有:基本指令、定時器/計數(shù)器指令、移位指令、傳送指令、比較指令、轉(zhuǎn)換指令、BCD運算指令、二進(jìn)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(shù)器、內(nèi)部繼電器、寄存器及存貯區(qū)等內(nèi)部資源,為編程帶來極大方便。
IEC61131-3
由于各PLC廠家產(chǎn)品在指令系統(tǒng)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(biāo)準(zhǔn)IEC61131-3(1993年IEC頒布可編程序控制器的國際標(biāo)準(zhǔn)IEC1131),它規(guī)定了指令表(IL)、梯形圖(LD)、順序功能圖(SFC)、功能塊圖(FBD)、結(jié)構(gòu)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(shù)委員會(TC65)進(jìn)來開展了
IEC61499項目,將IEC61131-3進(jìn)行了擴展,它是針對通過通信網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的模塊化分布系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn),將對IEC61131-3有所改善。這是以數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)的可編程序邏輯控制裝置在高層次上走向開放性的標(biāo)準(zhǔn)化文件,是PLC發(fā)展的一大趨勢。
一個或若干PLC與PC機聯(lián)出系統(tǒng),PC機起到原編程器及人機界面操作站的作用,這20世紀(jì)90年代的新潮流,這樣為系統(tǒng)集成帶來了商機,同時編程軟件和人機界面軟件(監(jiān)控軟件或稱組態(tài)軟件)及軟件接口(或稱驅(qū)動軟件)也得到了發(fā)展。
PLC廠家在原來CPU模板上提供物理層RS232/422/485接口的基礎(chǔ),逐漸增加了各種通訊接口,而且提供完整的通訊網(wǎng)絡(luò)。由于數(shù)據(jù)通訊技術(shù)發(fā)展很快,用戶對開放性要求很強烈,現(xiàn)場總線技術(shù)及以太網(wǎng)技術(shù)也同步發(fā)展,所以PLC構(gòu)成的PCS系統(tǒng)比DCS的開放性所處的現(xiàn)狀稍好一些。羅克韋爾AB公司已形成了多層結(jié)構(gòu)體系,即Ether Net、Control Net、Device Net及Asi等現(xiàn)場總線(原DH 網(wǎng)也可兼容)。西門子公司在Profibus-DP通訊網(wǎng)絡(luò)及Profibus-FMS網(wǎng)絡(luò)以外,提出了S7 Routing網(wǎng)絡(luò),即Profibus-DP和Industrial Enternet兩層結(jié)構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)還在發(fā)展,我國應(yīng)已積極的姿態(tài)投入其中。
2001年我國機械工業(yè)成為工業(yè)發(fā)展新亮點,總產(chǎn)值比上年增長17.15%,汽車產(chǎn)量為世界前10位,機床產(chǎn)量為世界第5位。機械工業(yè)利潤增長33.35%,占整個工業(yè)新增利潤六成多。出口同樣出現(xiàn)可喜的增長。機械工業(yè)提出要實施網(wǎng)絡(luò)化,對這一點,PLC從業(yè)人員應(yīng)有清醒的認(rèn)識,應(yīng)對網(wǎng)絡(luò)化的開放性、網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的性能/價格比和網(wǎng)絡(luò)的可靠性、安全性、先進(jìn)性上特別下功夫。
網(wǎng)絡(luò)向上連是互聯(lián)網(wǎng)問題,向下連是現(xiàn)場總線問題,另外現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)能否用以太網(wǎng)“e網(wǎng)到底”方式、網(wǎng)絡(luò)采用客戶器/服務(wù)器方式、瀏覽器/服務(wù)器方式、生產(chǎn)者/消費者方式、接口軟件采用OPC方式等問題都有待進(jìn)一步落實。PLC與智能MCC馬達(dá)控制中心、與數(shù)控機床配套的NC/CNC數(shù)控設(shè)備,以及與其它運行控制系統(tǒng)、電控設(shè)備、變頻器和軟起動器等連成系統(tǒng);PLC要與DCS分工合作,充當(dāng)DCS的遠(yuǎn)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(tǒng)(ESD,Emergency Shut Down Systems)的關(guān)系、與立體倉庫、機器人、CAD/CAM等等都要處理好關(guān)系。總之,PLC要兼容各種新技術(shù),使PLC成為真正意義上的“電腦”。
PLC的應(yīng)用領(lǐng)域是寬闊的,還有許多領(lǐng)域急待開拓,如用于海關(guān)過境車輛認(rèn)證(深圳鹽田)、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(tǒng)中,如公路網(wǎng)交通流(車輛計數(shù)、乘客計數(shù)及停留時間計量)、物流系統(tǒng)、柔行制造系統(tǒng)(敏捷制造系統(tǒng))及一切非標(biāo)準(zhǔn)隨服務(wù)系統(tǒng)中,均可以采用PLC,進(jìn)而建模和采取對策并優(yōu)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(shù)進(jìn)步,PLC與其它技術(shù)融合以至消失,那還需要一定的時間!
眾所周知,從20世紀(jì)60年代開始,西方國家就依靠技術(shù)進(jìn)步(即新設(shè)備、新工藝以及計算機應(yīng)用)開始對傳統(tǒng)工業(yè)進(jìn)行改造,使工業(yè)得到飛速發(fā)展。20世紀(jì)末世界上最大的變化就是全球市場的形成。全球市場導(dǎo)致競爭空前激烈,促使企業(yè)必須加快新產(chǎn)品投放市場時間(TimetoMarket)、改善質(zhì)量(Quality)、降低成本(Cost)以及完善服務(wù)體系(Service),這就是企業(yè)的T.Q.C.S.。
雖然計算機集成制造系統(tǒng)(CIMS)結(jié)合信息集成和系統(tǒng)集成,追求更完善的T.Q.C.S.,使企業(yè)實現(xiàn)“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(fēng)險的發(fā)展模式,很難為大多數(shù)中小企業(yè)所采用。在我國,中小型企業(yè)以及準(zhǔn)大型企業(yè)走的還是低成本工業(yè)控制自動化的道路。
工業(yè)控制自動化主要包含三個層次,從下往上依次是基礎(chǔ)自動化、過程自動化和管理自動化,其核心是基礎(chǔ)自動化和過程自動化。
傳統(tǒng)的自動化系統(tǒng),基礎(chǔ)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(jìn)口的過程計算機或小型機組成,其硬件、系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件的價格之高令眾多企業(yè)望而卻步。
20世紀(jì)90年代以來,由于PC-based的工業(yè)計算機(簡稱工業(yè)PC)的發(fā)展,以工業(yè)PC、I/O裝置、監(jiān)控裝置、控制網(wǎng)絡(luò)組成的PC-based的自動化系統(tǒng)得到了迅速普及,成為實現(xiàn)低成本工業(yè)自動化的重要途徑。我國重慶鋼鐵公司這樣的大企業(yè)的幾乎全部大型加熱爐,也拆除了原來DCS或單回路數(shù)字式調(diào)節(jié)器,而改用工業(yè)PC來組成控制系統(tǒng),并采用模糊控制算法,獲得了良好效果。
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(chǎn)中正在采用PC控制方案?;赑C的控制系統(tǒng)易于安裝和使用,有高級的診斷功能,為系統(tǒng)集成商提供了更靈活的選擇,從長遠(yuǎn)角度看,PC控制系統(tǒng)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(yīng)商對PC的應(yīng)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(yè)PC在我國得到了異常迅速的發(fā)展。從世界范圍來看,工業(yè)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(chǔ)自動化和過程自動化對工業(yè)PC的運行穩(wěn)定性、熱插拔和冗余配置要求很高,現(xiàn)有的IPC已經(jīng)不能完全滿足要求,將逐漸退出該領(lǐng)域,取而代之的將是CompactPCI-based工控機,而IPC將占據(jù)管理自動化層。國家于2001年設(shè)立了“以工業(yè)控制計算機為基礎(chǔ)的開放式控制系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化”工業(yè)自動化重大專項,目標(biāo)就是發(fā)展具有自主知識產(chǎn)權(quán)的PC-based控制系統(tǒng),在3(5年內(nèi),占領(lǐng)30%(50%的國內(nèi)市場,并實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
幾年前,當(dāng)“軟PLC”出現(xiàn)時,業(yè)界曾認(rèn)為工業(yè)PC將會取代PLC。然而,時至 今日工業(yè)PC并沒有代替PLC,主要有兩個原因:一個是系統(tǒng)集成原因;另一個是軟件操作系統(tǒng)WindowsNT的原因。一個成功的PC-based控制系統(tǒng)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(yù)見,工業(yè)PC與PLC的競爭將主要在高端應(yīng)用上,其數(shù)據(jù)復(fù)雜且設(shè)備集成度高。工業(yè)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(fā)展趨勢看,控制系統(tǒng)的將來很可能存在于工業(yè)PC和PLC之間,這些融合的跡象已經(jīng)出現(xiàn)。
和PLC一樣,工業(yè)PC市場在過去的兩年里保持平穩(wěn)。與PLC相比,工業(yè)PC軟件很便宜。據(jù)Frost&Sullivan公司估計,全世界每年7億美元工業(yè)PC市場里,大約8500萬美元為控制軟件,一億美元為操作系統(tǒng)。到2007年會翻一番,工業(yè)PC市場變得非??捎^。
工業(yè)控制一向是制約中國裝備行業(yè)乃至產(chǎn)品升級的瓶頸。裝備制造業(yè)是工業(yè)的核心和基礎(chǔ),決定了國家工業(yè)和科技的水平,以及其在全球分工所占據(jù)的地位。
對于機床一類的工業(yè)母機,作為國內(nèi)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(chǎn)品如直線電機、交流伺服電機和系統(tǒng)等進(jìn)行精確運動控制的核心部件或是應(yīng)用解決方案就是由國外的跨國公司整體提供,從產(chǎn)品到技術(shù)都是由外企來設(shè)計。國內(nèi)從事機床制造的廠商,更多的是從應(yīng)用角度來理解這些關(guān)鍵部件的功能,怎么使用,最終把它們整合成一套機械設(shè)備。這就是在制造業(yè)方面的差距和追趕的方向。
工控行業(yè)的產(chǎn)品和技術(shù)非常特殊。為其他各行業(yè)提供可靠、嵌入式、智能化的工業(yè)計算機。隨著社會信息化的不時深入,屬于中間產(chǎn)品。關(guān)鍵性行業(yè)的關(guān)鍵任務(wù)將越來越多地依靠工控機,而以IPC為基礎(chǔ)的低利息工業(yè)控制自動化正在成為主流,外鄉(xiāng)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(huán)保、交通、建筑等行業(yè)的迅速發(fā)展,從數(shù)字家庭用的機頂盒、數(shù)字電視,銀行柜員機、高速公路收費系統(tǒng)、加油站管理、制造業(yè)生產(chǎn)線控制,金融、政府、國防等行業(yè)信息化需求不時增加,對工控機的需求很大,工控機市場發(fā)展前景十分廣闊,讓我們看一下工控機行業(yè)未來會是什么樣子的。
1、向綜合方向發(fā)展
由于標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)通信線路和通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,將各種單(多)回路調(diào)節(jié)器、PLC、工業(yè)比、NC等工控設(shè)備構(gòu)成大系統(tǒng),以滿足工廠自動化要求,并適應(yīng)開放化的大趨勢。
2、向智能化方向發(fā)展
由于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、推理機能等的發(fā)展,尤其是知識庫系統(tǒng)(KBS)和專家系統(tǒng)(ES)的應(yīng)用,如自學(xué)習(xí)控制、遠(yuǎn)距離診斷和自尋優(yōu)等,人工智能會在DCS各級實現(xiàn)。和FF現(xiàn)場總線類似,以微處理器為基礎(chǔ)的智能設(shè)備,如智能I/O智能PID控制、智能傳感器、變送器、執(zhí)行器、智能人接口及可編程調(diào)節(jié)器相繼出現(xiàn)。
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(fā)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。
工控行業(yè)的產(chǎn)品和技術(shù)非常特殊。為其他各行業(yè)提供可靠、嵌入式、智能化的工業(yè)計算機。隨著社會信息化的不時深入,屬于中間產(chǎn)品。關(guān)鍵性行業(yè)的關(guān)鍵任務(wù)將越來越多地依靠工控機,而以IPC為基礎(chǔ)的低利息工業(yè)控制自動化正在成為主流,外鄉(xiāng)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(huán)保、交通、建筑等行業(yè)的迅速發(fā)展,從數(shù)字家庭用的機頂盒、數(shù)字電視,銀行柜員機、高速公路收費系統(tǒng)、加油站管理、制造業(yè)生產(chǎn)線控制,金融、政府、國防等行業(yè)信息化需求不時增加,對工控機的需求很大,工控機市場發(fā)展前景十分廣闊,讓我們看一下工控機行業(yè)未來會是什么樣子的。
1、向綜合方向發(fā)展
由于標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)通信線路和通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,將各種單(多)回路調(diào)節(jié)器、PLC、工業(yè)比、NC等工控設(shè)備構(gòu)成大系統(tǒng),以滿足工廠自動化要求,并適應(yīng)開放化的大趨勢。
2、向智能化方向發(fā)展
由于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、推理機能等的發(fā)展,尤其是知識庫系統(tǒng)(KBS)和專家系統(tǒng)(ES)的應(yīng)用,如自學(xué)習(xí)控制、遠(yuǎn)距離診斷和自尋優(yōu)等,人工智能會在DCS各級實現(xiàn)。和FF現(xiàn)場總線類似,以微處理器為基礎(chǔ)的智能設(shè)備,如智能I/O智能PID控制、智能傳感器、變送器、執(zhí)行器、智能人接口及可編程調(diào)節(jié)器相繼出現(xiàn)。
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(fā)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。
工控儀表重點發(fā)展基于現(xiàn)場總線技術(shù)的主控系統(tǒng)裝置及智能化儀表、特種和專用自動化儀表;全面擴大服務(wù)領(lǐng)域,推進(jìn)儀器儀表系統(tǒng)的數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化,完成 自動化儀表從模擬技術(shù)向數(shù)字技術(shù)的轉(zhuǎn)變,5年內(nèi)數(shù)字儀表比例達(dá)到60%以上;推進(jìn)具有自主版權(quán)自動化軟件的商品化。
電工儀器儀表重點發(fā)展長壽命電能表、電子式電度表、特種專用電測儀表和電網(wǎng)計量自動管理系統(tǒng)。2005年,中低檔電工儀器儀表國內(nèi)市場占有率要達(dá)到95%;到2010年,高中檔電工儀器儀表國內(nèi)市場占有率達(dá)到80%。
科學(xué)測試儀器重點發(fā)展過程分析儀器、環(huán)保監(jiān)測儀器儀表、工業(yè)爐窯節(jié)能分析儀器以及圍繞基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)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(tǒng)以及其他試驗機、實驗室儀器等新產(chǎn)品。產(chǎn)品以技術(shù)含量較高的中檔產(chǎn)品為主,到2005年在總產(chǎn)值中占50%~60%。
環(huán)保儀器儀表重點發(fā)展大氣環(huán)境、水環(huán)境的環(huán)保監(jiān)測儀器儀表、取樣系統(tǒng)和環(huán)境監(jiān)測自動化控制系統(tǒng)產(chǎn)品,2005年技術(shù)水平達(dá)到20世紀(jì)90年代后期國際先進(jìn)水平,國內(nèi)市場占有率達(dá)到50%~60%,到2010年國內(nèi)市場占有率達(dá)到70%以上。
儀器儀表元器件“十五”及2010年前,盡快開發(fā)出一批適銷對路、市場效果好的產(chǎn)品,品種占有率達(dá)到70%~80%,高檔產(chǎn)品市場占有率達(dá)60%以上;通過科技攻關(guān)、新品開發(fā),使產(chǎn)品質(zhì)量水平達(dá)到國際20世紀(jì)90年代末水平,部分產(chǎn)品接近國外同類產(chǎn)品先進(jìn)水平。
信息技術(shù)電測儀器主要發(fā)展電測儀器軟件化、智能化技術(shù),總線式自動測試技術(shù),綜合自動化測試系統(tǒng),新型元器件測量技術(shù)及測試儀器,在線測試技術(shù),信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品測試技術(shù),多媒體測量技術(shù)以及相應(yīng)測試儀器,用電監(jiān)控管理技術(shù)等。
工控雜志
《工控》雜志,半月刊,簡體中文,支持下載閱讀。中國首家以自動化論壇為核心的工控電子雜志專刊,是工業(yè)控制以及自動化領(lǐng)域的電子期刊傳媒新貴。新策略、新理念、新思維,是基于工控技術(shù)、工業(yè)管理、產(chǎn)品開發(fā)、工控行業(yè)發(fā)展方向,工控自動化行業(yè)精彩方案,技術(shù)案例等專業(yè)信息相結(jié)合的新媒體。
《工控》雜志,以中國工控網(wǎng)技術(shù)論壇為依托,整合優(yōu)勢資源,極力呈現(xiàn)論壇 中的精華部分?!豆た亍冯s志所選帖子,均由經(jīng)驗豐富的工程師,技術(shù)專家原創(chuàng),具有極強的學(xué)習(xí)與收藏價值。
《工控》雜志還精選了工控博客-專家博客里精彩博文、精彩方案等技術(shù)性實用極強的文章,奉獻(xiàn)給讀者。 此外雜志還特別關(guān)注整個工控的新產(chǎn)品,新技術(shù),行業(yè)動態(tài),以及典型的方案與應(yīng)用,讓用戶在最短的時間內(nèi)了既能解整個行業(yè)發(fā)展方向與產(chǎn)品信息又能學(xué)到技術(shù)知識與經(jīng)驗。
《工控》雜志,半月刊,簡體中文,支持下載閱讀。中國首家以自動化論壇為核心的工控電子雜志???,是工業(yè)控制以及自動化領(lǐng)域的電子期刊傳媒新貴。新策略、新理念、新思維,是基于工控技術(shù)、工業(yè)管理、產(chǎn)品開發(fā)、工控行業(yè)發(fā)展方向,工控自動化行業(yè)精彩方案,技術(shù)案例等專業(yè)信息相結(jié)合的新媒體。
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評分: 4.7
電梯主要結(jié)構(gòu) (垂直梯 ) 2007-09-05 22:21 電梯是一種解決垂直運輸?shù)慕煌üぞ?,與人們的日常生活緊密聯(lián)系 ,主要由曳引機 ,控制柜 ,轎廂 ,門,志 軌,限速器 ,緩沖器 ,對重裝置 ,隨行電纜和曳引機鋼絲繩等部件組成 ,現(xiàn)在 ,按照其所在的位置將其分為 四部分 :電梯機房 ,電梯井道 ,電梯轎廂 ,電梯層站并分別加以介紹 . 一,電梯機房 ,電梯機房是電梯的大腦和心臟 ,電梯的控制系統(tǒng)和動力系統(tǒng)均安裝在這里 .機房內(nèi)安裝了 電梯曳引機 (TRACTION MACHINE),導(dǎo)向輪 (GUIDE WHEEL),控制屏 (CONTROL CABINET),限速器 (RUNAWAY GOVERNOR).電源控制箱 (MASTER POWER SWITCH)等主要設(shè)備 . 大多數(shù)類型的電梯的電梯機房位于井道頂部 的上方 ,簡稱 "上機房 "因建筑物結(jié)構(gòu)的限制 ,電梯機
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評分: 4.4
叉車的基本結(jié)構(gòu)及功能: 叉車的種類很多,但其構(gòu)造基本相似,主要由發(fā)動機、底盤 (行走機構(gòu) )、車 體、起升機構(gòu)、液壓系統(tǒng)及電氣設(shè)備等組成。 1、發(fā)動機 它是內(nèi)燃叉車的動力源。它將燃料產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)化為機械能量,通過發(fā)動機 的飛輪向外輸出動力。 2、底盤 底盤用來支承車身、接受發(fā)動機輸出的動力,并保證叉車能夠正常行駛。它 包括傳動裝置、行駛裝置、轉(zhuǎn)向裝置和制動裝置等。 3、車體 叉車的車體與車架合為一體,由型鋼組焊而成。置于叉車后部、與車型相適 應(yīng)的鑄鐵塊為配重,其重量根據(jù)叉車額定起重量的大小而決定,在叉車載重時起 平衡作用。以保持叉車的穩(wěn)定性。 4、起升機構(gòu) 起升機構(gòu)主要由門架和貨叉組成。門架鉸接在前橋支架車體上,由一套并列 的鋼框架和固定貨叉的滑動支架所組成。 ??? 貨叉是兩個彎曲 90°的鋼叉,裝在滑動支架上,是承載物料的工具。貨 叉的規(guī)格是根據(jù)叉車的最大載荷而設(shè)計的。貨叉可藉液壓缸前
嵌入式工控機與普通工控機的區(qū)別
首先,嵌入式工控機在整個測控系統(tǒng)中所處的位置,往往在前端,嵌入式工控機向上的連接往往是普通工控機,普通工控機的運算能力、軟件資源、數(shù)據(jù)庫支持等方面都是嵌入式工控機難以企及的;
其次,在大型系統(tǒng)構(gòu)建中,普通工控機的系統(tǒng)擴展能力、網(wǎng)絡(luò)通訊能力也是嵌入式工控機難以替代的;
還有,在可視化設(shè)計、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優(yōu)勢。
施工控制主要是指在施工的過程中為了達(dá)成某種特定狀態(tài)而采取的計算分析方法和措施,借用工程控制論的理論框架大體上可以分為開環(huán)施工控制、閉環(huán)施工控制以及自適應(yīng)施工控制。2100433B
人工控制是在一個人工控制系統(tǒng)中,需要人實時監(jiān)控整個系統(tǒng)并做出必要的決定,從而控制整個過程處于期望的狀態(tài)。例如,人的加入使整個系統(tǒng)形成閉環(huán),并完成測量值、期望條件和最終控制單元的反饋行為三者之間的連接。
人工控制在工業(yè)生產(chǎn)過程或生產(chǎn)設(shè)備運行中,為了維持正常的工作條件,往往需要對某些物理量(如溫度、壓力、流量、液位、電壓、位移、轉(zhuǎn)速等)進(jìn)行控制,使其盡量維持在某個數(shù)值附近,或使其按一定規(guī)律變化。要滿足這種需要,就要對生產(chǎn)機械或設(shè)備進(jìn)行及時的操作和控制,以抵消外界的擾動和影響。這種操作和控制,既可用人工操作來完成,又可用自動裝置的操作來完成,前者稱為人工控制或手動控制,后者稱為自動控制。
按《現(xiàn)代漢語詞典》的解釋,控制是掌握對象不使其任意活動或超出范圍,或使其按控制者的意愿活動??刂朴扇藖聿僮鳎慈斯た刂?。在生產(chǎn)生活中有很多需要控制的事物。在冬季,送風(fēng)經(jīng)加熱器加熱后送往恒溫室。為保證恒溫室溫度符合要求,操作人員要隨時觀察溫度計的讀數(shù)指示值,并隨時判斷、決定如何操作加熱閥門,然后動手調(diào)節(jié)加熱閥門的開度,以滿足室內(nèi)溫度恒定。在此控制過程中,操作者的工作可分解為三步:
(1)測量:觀看溫度計檢測的房間溫度值。
(2)比較:判斷當(dāng)前房間溫度實際測量值和理想溫度值是否相等,思考是否需要閥門操作及如何操作。
(3)執(zhí)行:根據(jù)思考結(jié)果進(jìn)行閥門操作。
在這個控制過程中可以看到,人工控制室溫的目的,就是通過操縱閥門的開度,使得室內(nèi)的溫度保持恒定。在這里,室內(nèi)溫度是“被控變量”,加熱器的熱歲流量是“操縱變量”。人用眼睛看到溫度計顯示的溫度測量值,輸入大腦與給定的理想溫度進(jìn)行比較形成偏差信號,再根據(jù)偏差的大小判斷需要增大閥門開度還是減少閥門開度,做出決定后輸出控制信號,用手來操縱閥門以提高送風(fēng)的溫度或者降低送風(fēng)的溫度,從而使室內(nèi)溫度接近給定值。