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龔炳錚

1  概述

    工業(yè)控制機(jī)是指對工業(yè)生產(chǎn)過程及其機(jī)電設(shè)備、工藝裝備進(jìn)行測量與控制用的計算機(jī)，簡稱工控機(jī)。工業(yè)控制機(jī)由計算機(jī)基本系統(tǒng)和過程I/O系統(tǒng)組成，計算機(jī)基本系統(tǒng)由系統(tǒng)總線、主機(jī)模板、存儲器板、人機(jī)接口板與CRT、磁盤機(jī)、打印機(jī)等通用外設(shè)組成。過程I/O系統(tǒng)由輸入信號調(diào)理板和A/D轉(zhuǎn)換器，將現(xiàn)場傳感器測量的物理信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枺M量經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換（A/D轉(zhuǎn)換器），變成數(shù)字量輸入計算機(jī)，計算機(jī)輸出信號經(jīng)數(shù)模（D/A）轉(zhuǎn)換和輸出調(diào)理（隔離放大）成執(zhí)行機(jī)構(gòu)的功率驅(qū)動信號控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

    硬件系統(tǒng)一般有運(yùn)行操作臺，可放計算機(jī)、CRT、外設(shè)、主機(jī)柜、I/O機(jī)柜（機(jī)箱、電源、接線端子板、接地保護(hù)裝置等）等。

    軟件系統(tǒng)由實時操作系統(tǒng)、實時數(shù)據(jù)庫及應(yīng)用軟件、數(shù)據(jù)采集與處理軟件、各類控制軟件（PID）直接數(shù)字控制、先進(jìn)控制軟件組成。

    與商用及個人機(jī)比較，工業(yè)控制機(jī)的特點是強(qiáng)大的過程輸入輸出能力，高可靠性與實時性。

1.1  主要產(chǎn)品

(1)  工業(yè)控制機(jī)及其OEM產(chǎn)品                          

    包括單片機(jī)智能部件，模糊控制器8位、16位、32位CISC、RISC嵌入式計算機(jī)及其板級產(chǎn)品。  

    目前有一定市場規(guī)模和發(fā)展前景的產(chǎn)品主要有：IPC、PC/104或PC/104-plus、VME/VXI、AT96、CompactPCI以及其它專用單板計算機(jī)（包括基于RISC、DSP和單片機(jī)的嵌入式專用計算機(jī)）等。

    PC/104憑借小尺寸優(yōu)勢，在小型軍事和醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域還有進(jìn)一步擴(kuò)大市場的可能。PC/104通過PC/104-plus兼容PCI總線，向高性能應(yīng)用拓展。

        VME/VXI總線，繼續(xù)在軍事設(shè)備和大型測試系統(tǒng)方面占有很大的市場份額，但已經(jīng)受到CompactPCI/PXI產(chǎn)品強(qiáng)有力的沖擊。目前還不會在大范圍內(nèi)被CompactPCI/PXI產(chǎn)品所取代。標(biāo)準(zhǔn)AT96總線工控機(jī)在軍事裝備和工業(yè)現(xiàn)場得到進(jìn)一步應(yīng)用。

        CompactPCI總線工控機(jī)，隨著CompactPCI總線冗余設(shè)計技術(shù)、熱插拔技術(shù)、自診斷技術(shù)的成熟，構(gòu)造高可用性系統(tǒng)的簡化，CompactPCI總線工控機(jī)技術(shù)將得到迅速普及和廣泛應(yīng)用，成為國內(nèi)繼STD總線工控機(jī)、IPC工控機(jī)之后最具普及前景的新一代高性能工控機(jī)。

(2)  分布式控制系統(tǒng)DCS，現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)FCS；

(3)  可編程控制器 PLC；

(4)  數(shù)控系統(tǒng)CNC。       

1.2  功能簡介

(1)  對工業(yè)生產(chǎn)過程工藝參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)控制（直接數(shù)字控制DDC、監(jiān)督控制SPC及先進(jìn)控制）；

(2)  對工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備、工藝裝備進(jìn)行測量與控制（如冷軋機(jī)、熱連軋機(jī)分布式控制系統(tǒng)DCS）；