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類型分類：: 科普知識

數據分類：: 工控機

工控機市場發展趨勢分析

發布日期：2022-10-09 點擊率：44

工控機即工業控制計算機，是一種采用總線結構，對生產過程及機電設備、工藝裝備進行檢測與控制的工具總稱。工控機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，并有操作系統、控制網絡和協議、計算能力、友好的人機界面。工控行業的產品和技術非常特殊，屬于中間產品，是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斷深入，關鍵性行業的關鍵任務將越來越多地依靠工控機，而以IPC為基礎的低成本工業控制自動化正在成為主流，本土工控機廠商所受到的重視程度也越來越高。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，到銀行柜員機、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斷增加，對工控機的需求很大，工控機市場發展前景十分廣闊。

　　發展趨勢分析

　　1、DCS（集散控制系統）的發展趨勢

　　雖然以現場總線為基礎的FCS發展很快，并將最終取代傳統的DCS，但Fcs發展有很多工作要做，如統一標準，儀表智能化等。另外傳統控制系統的維護和改造還需要DCS，因此FCS完全取代傳統的DCS還需要一個較長的過程。

　　當前工控機仍以大系統、分散對象、連續生產過程（如：冶金、石化、電力）為主，采用分布式系統結構的分散型控制系統仍在發展。由于開放結構和集成技術的發展，促使大型分散型控制系統銷售增加。

　　（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）工業PC化

　　由于鞏組成此S成為一大趨勢，PC作為DCS的操作站或節點機已經很普遍．PC—PLC、PC—S，19、Pc—Nc等就是Pc—Dcs先驅。

　　（4）專業化

　　DCS為更適合各相應領域的應用，就要進一步了解這個專業的工藝和應用要求，以逐步形成如核電站此S，變電鉆DGS、玻璃DCS及水泥DCS等。

　　2、數控裝置的發展趨勢

　　80年代以來，為適應FMC、FMS、CAM、CIMS的發展需要，數控裝置采用大規模、超大規模集成電路，提高了柔性，功能和效率。

　　（1）PC化

　　由于大規模集成電路制造技術的高度發展，PC硬件結構做得更小，CPU的運行速度越來越高，存儲容量很大。PC機大批量生產，成本大大降低，可靠性不斷提高。PC機的開放性，Windows的應用，更多的技術人員的應用和軟件開發，使PC機的軟件極為豐富。PC機功能已經很強，CAD／CAM的軟件已大量由小型機，工作站向PC機移植，三維圖形顯示工藝數據已經在PC機上建立。因此，PC機已成為開發CNC系統的重要資源與途徑。

　　（2）交流伺服化

　　交流伺服系統恒功率范圍已做到1：4，速度范圍可達到1：1000，基本與直流伺服相當。交流伺服體積小，價格低，可靠性高，應用越來越廣泛。

　　（3）高功能的數控系統向綜合自動化方向發展

　　為適應FMS、CIMS、無人工廠的要求，發展與機器人、自動化小車、自動診斷跟蹤監視系統等的相互聯合，發展控制與管理集成系統，已成為國際上數控系統的方向。

　　（4）方便使用

　　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。

　　（5）柔性化和系統化

　　目前數控系統均采用模塊結構，其功能覆蓋面大，從三軸兩聯動的機床到多達24軸以上的柔性加工單元。

　　（6）高精度

　　提高加工精度，高分1辨率旋轉編碼器必不可少。為在超精密加工領域能實現的精度，必須開發超高分辨率的編碼器，O．0001um最小設定單位的NC裝置。為在加工中即使負荷變動伺服系統的特性也保持不變，還需采用控制和魯棒（Robust）控制。在伺服系統的控制中，用高速微處理器，采用基于現代控制論前饋控制、二自由度控制、學習控制等。其數字控制系統的跟蹤誤差不超過2um。

　　（7）機械智能化

　　它在NC領域內是一種新技術，所謂機械智能化功能，是指機械自身可補償溫度、機械負荷等引起的機械變形的功能。這就需要檢測主軸負荷、主軸及機座變形的傳感器和處理傳感器輸出信號的電路。

　　（8）診斷維修智能化

　　故障的診斷與維修是NC的重要技術。基于AI專家系統的故障診斷已存在，現在主要是建立用于診斷故障的數據庫。把NC裝置通過internet和Internet與中央計算機相連接，使其具有遠距離診斷的功能。

　　進一步的發展是預維修系統，即在故障將要發生前把將要發生故障的部件更換下來的系統，它需要通過智能傳感器、高速PMC及大型數據庫來實現。

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