工控机与PLC比较

一、概述

在工业自动化领域，PLC和工控机是人们不得不提的两类控制设备，它们是大多数自动化系统的基础设备。PLC和工控机的最新技术发展是工程师对设备应用性能要求的完美体现：控制器的硬件标准化，以及用户的各种控制要求通过软件来进行改变。

PLC就是一种利用计算机原理为顺序控制专门设计的、通用的、使用方便的装置。它采用了专用设计的硬件，而使用性能都是通过控制程序来确定的。

工控机则是利用了个人计算机的PCI总线和PC/104总线、采用功能板卡扩展控制I/O点来实现计算机控制的一种方便的控制设备。它具有工业现场应用特性，同时又极大地利用了PC 机的软件环境，用户可以方便地选择各制造商提供的产品。

PLC和工控机目前的技术发展水平已大大超过其出现时技术水平，并各自定位在不同的层面。PLC适合低成本自动化项目和作为大型DCS系统的I/O站，工控机在中规模小范围自动化工程中有很好的性能价格比，当然这种定位也不是绝对的。据预测，2000年我国工业自动化的市场规模达170亿至207亿人民币，其中工控机占40亿左右、PLC占30亿左右，再加上DCS系统、FCS系统和NCC系统（占60亿）中使用的PLC和工控机，可以看出其在工业自动化领域中举足轻重的作用。这两类控制设备在各领域的自动化中扮演了不可缺少的角色。图1给出了某自来水厂工业控制系统的典型结构图，其中采用了PLC作为I/O控制站、工控机作为监控机。

图1 工业控制系统的典型结构图

目前，PLC的主流厂商有A-B、Siemens和Modicon等。工控机的主流厂商有上海康泰克、北京康拓和研华、艾讯等。

PLC和工控机在其技术发展的历程中，为了适合工业现场应用的需要和用户二次开发的需要，都积极地发展高可靠性、网络化和高性能的用户开发软件方面的技术性能。以下将重点介绍PLC和工控机在硬件、软件和网络方面技术应用现状和发展趋势。

二、PLC和工控机的硬件技术现状和发展

PLC和工控机的最终用户为冶金、采矿、水泥、石油、化工、电力、机械制造、汽车、装卸、造纸、纺织、环保等行业，其主要的用途为：

1、顺序控制

顺序控制是应用最广泛的领域，它包括单机控制、多机群控制、自动生产线控制，如注塑机、印刷机械、订书机械、切纸机械、组合机床、磨床、装配机械、包装生产、电镀流水线和电梯控制等。

2、运动控制

应用在电力拖动系统或伺服电机的单轴或多轴位置控制。

3、过程控制

采用模拟量模块能控制物理参数，例如温度、压力、速度和流量等，并提供PID等闭环控制的功能。

4、数据处理

可以支持数控机床的控制和管理、多轴控制等。

由于自动化系统的要求日益提高，传统的提供I/O点服务的PLC和工控机已经无法满足复杂的工艺要求。因此，PLC和工控机在硬件系统上有了根本的变化。

PLC系统在模块上的技术发展有：

1、处理器模块

配备大容量内存，为满足实时控制的要求而优化设计，除了一般的I/O扫描和控制、远程数据交换外，支持大型的集成控制、通讯、并行运算、处理器独立后台程序和处理器输入中断等功能。如A-B公司的ControlLogix处理器模块在它的内核中设计有通信功能，借助于它的无源数据总线，系统的瓶颈得以消除。这种灵活的结构允许多个处理器、网络以及I/O在一个机架中搭配使用而没有限制。

2、信息协处理器模块

读取主处理器的数据表和状态文件，或通过高级语言程序将数据写入主处理器，程序可以在实时多任务环境下以及独立于PLC处理器的方法，单独在协处理器中运行。

3、高级语言协处理器

通过C和Basic的接口来进行复杂的计算和算法实现。

4、网络适配模块

在现场总线与处理器之间提供通讯接口，以便PLC处理器和I/O模块进行远程的数据交换。

5、具有特殊功能的I/O模块

如A-B公司在其产品中提供了智能变送器模块、温度控制模块、称重模块、开环速度控制模块、塑料制造模块、力矩控制模块、绝对编码模块、可组态流量计模块、电流同步模块等。这些模块的设计考虑了特殊行业的需要，使得复杂的控制功能以模块化的方式得以解决，提高了可靠性和专业水平。

同样，工控机也从I/O板卡的基础上飞速向前发展，大规模集成电路和计算机本身的革命性发展给工控机提供了舞台。工控机系列产品除了全系列的I/O板卡外，还发展了一体化工作站、带电子盘的工控机、远程RTU、适用于仪表行业的微型工控机、适用于视频和多媒体行业的工控机、适用于通讯行业的带监控液晶屏的工控机、与PLC合一的特殊工控机以及防爆型工控机。

工业现场的应用环境要求PLC和工控机具有很高的可靠性，而可靠性是靠电磁兼容特性（EMC）和容错技术来保证的。PLC和工控机要经过严格的电磁兼容检测，如辐射敏感度检测、谐波/电压波动/电压骤降检测、静电/快速脉冲/雷击检测、电磁干扰检测等。EMC保证了设备在本质上的抗干扰特性。但是，要保证控制设备不出故障是不可能的。因此，采用容错设计的系统对要求不能停机、不能失控的高可靠系统是十分重要的。目前重要的容错设计技术有Watchdog和双机热备（包括主机、模块和通讯介质的热备）。热备系统的工作对用户来说是透明的：即当故障发生时，所有对故障点的切除和数据的备份都是在最短的控制周期内自动完成的。此项技术的完成包括了设备硬件和软件二个方面。图2给出了PLC双机冗余系统的结构。

图2 PLC双机冗余系统结构

三、PLC和工控机的软件特性

PLC、工控机和现场总线为工业自动化提供了很好的底层控制硬件基础。随着软件技术的迅猛发展，控制软件不再是单调的数字和菜单操作界面，而是图形化的人机交互工具。好的工控软件包括了从底层的数据采集、数据库、控制逻辑运算到高层的人机图形界面(MMI)。这里，我们从工控软件体系结构而不是个别软件功能的角度介绍PLC和工控机的应用软件应该具备的特性。

微软为制造业的分布式网络结构提出了一个功能强大的概念，它包括了企业资源规划（ERP）和制造资源规划（MRP）的主要功能、控制、人机界面与数据采集和监控（SCADA）、制造执行系统（MES）、批量控制与设备界面等，但它们同时增加了用户成本以及共享数据的难度。

因此，在1998年，微软公司引入了Windows分布式互连网络应用的概念，简称Windows DNA。它是在企业内将各种商业应用软件进行无缝连接的一种结构。这种结构可以使制造业的软件开发商开发出强壮的、具有多种特性的产品，并使最终用户将其各自独立的制造和商业软件应用集成到一个数字神经系统中去。

各个控制设备生产厂家如罗克韦尔自动化公司，通过其产品和与微软的合作，正在将Windows DNA结构引入制造业。这些公司在制造业软件开发过程中具有自己的策略框架，如罗克韦尔互联网应用结构，或称RNA，就是与微软提出的为企业定义的DNA结构紧密平行的一种。

建立在微软的Windows NT和Windows 9X操作系统和用户接受的微软Office套件、微软BackOffice工具的基础上，微软公司于1998年引入了DNA结构。Windows DNA立刻被采纳为连接在一个单独的企业分布式大系统中多种产品的策略结构。

DNA包含了传统的计算机系统并允许组成可变结构的Client/Sever系统，该系统可以提高技术等级以及进行应用革新。Windows DNA的关键元素包括工具、集成存储、商务过程、用户界面和导航。

更详细地说，DNA具有如下特征：

?公共的操作系统和网络；

?公共数据访问；

?BackOffice工具和服务；

?公共的应用底层结构；

?与微软的Office应用集成；

?强有力的开发工具；

?可遗传的系统集成工具；

正如微软定义的那样，制造业的Windows DNA包含了企业资源规划/制造资源规划，控制(不论其为分布式、基于PC的或PLC)、人机接口和SCADA，制造执行系统、批处理和设备接口。没有制造业的DNA，那么在这些应用功能之间的鸿沟只能由用户界面和驱动设备来填补。这将会使业主系统的成本增加，并且由于数据格式问题而很难共享数据。

早在80年代中期，罗克韦尔自动化在其CIM版本中首先确定了将工厂底层与上位计算机系统连接的需求。但是，直到现在实现以上概念的软件和硬件的核心技术才成熟，它们包括商业方面的应用如数据采集和监控、人机界面（HMI）、批量控制（Batch）、MES、ERP接口、基于PC总线的控制和通讯。

以RNA结构为例，它包括了：

1、操作系统平台

包括了从最早的Win3.1环境的人机界面和编程软件到Windows NT开发全功能人机界面。随着Windows CE的到来，一些公司正计划提供基于CE的全套的PLC编程、人机界面和控制软件。

2、COM和DCOM

建立COM（组件对象模型）和DCOM（分布式组件对象模型）使得产品具有互操作性、扩展性和灵活性。COM与其它工控软件产品的结合增加了提供集成套装软件（ProcessPak和ControlPak）的能力，还增加了各独立软件的模块化程度和促进某公司产品与其它厂家产品的集成能力。例如，罗克韦尔软件RS SQL是一个数据登入和传送处理的系统，采用COM技术提供连接控制系统和企业数据库系统的双向联系，是支持制造业DNA数据库环境的版本。

3、Visual Basic的应用

微软认为VB是在DNA框架内实现内部集成的关键技术。VBA为DNA结构提供了三大益处，首先，它为最终用户提供不需要学习特定语言而能编制自己的实际应用程序的标准方法；其次，VBA提供了多个应用间共享数据或集成功能的方法，例如，它允许人机界面软件可以利用微软的Excel表格的功能，这是一个系统模型公司的产品，具有计算功能和生产计划功能；最后，最终用户如将内嵌VBA产品集成到基于DNA的制造信息系统，它能够使目前工业界众多使用VB作为系统快速开发工具的工程师们提升其软件产品。

4、ActiveX

ActiveX技术的应用日益广泛，许多厂商推出的产品都支持ActiveX。罗克韦尔软件公司首先为制造工业的应用软件引入了ActiveX技术，并且是第一个授权的软件开发商，同时能将VBA 嵌入到核心产品中去。

5、OPC－过程控制OLE

DDE是微软为front-office应用开发的共享小量相对不变的数据的技术。与DDE不同，过程控制OLE技术面向制造环境的控制性能、结构和可靠性而设计。微软的制造业DNA确定了设备、控制应用和商业应用间应该具有开放性和互操作性接口特征（OPC）。罗克韦尔是OPC 组织制定者和主要开发者。OPC负责建立基于COM技术的应用规范，它允许所有的应用程序采用同样的基于COM技术的接口去访问数据，简化了数据的采集和共享方法。

根据以上要求采用了制造业DNA的许多技术后，罗克韦尔还提供面向企业和工业的集成软件包，如用于批量控制的RSBatch、RSView32、RSLogix等可用于对功能框图进行编程。它们也利用COM集成、VBA和OPC为应用间提供互操作性和与企业的其它层连接。控制软件包还为连接I/O、PC总线的控制、编程、VBA和COM对象提供相同的互操作性。

制造业信息技术的最高境界是采用无缝连接、投资有效、规模灵活和兼顾未来的发展的思想

并在企业内共享从工厂底层采集的数据。RNA的技术保证了其用户用他们的现有软件去实现基于DNA的环境。只有当企业能够得到足够的信息以制定更好的决策、将其供应渠道和运作结合起来，才能使其整个系统更接近用户。虽然计算机硬件和网络技术已有很大发展，在软件领域仍还有很多的工作要做。

四、PLC和工控机的网络特性

现场总线技术是工业自动化最深刻变革之一。PLC和工控机采用现场总线后可方便地作为I/O 站和监控站连接在DCS系统中。现场总线是一种取代4～20mA标准，用于连接智能现场设备和控制设备的双向数字通讯技术，现场总线具有开放性和互操作性，它使得一些控制功能下移到现场设备中。

现场总线还可以处理复杂的事情：本质安全、危险场合、多变量的过程以及法规要求严格的环境。PLC和工控机采用现场总线有以下益处：

1、互操作性

互操作性定义为在没有任何功能损失的条件下，不同厂家的多个设备可以工作在一个系统中，互操作性允许工厂工程师可在相同的现场总线中集成不同厂家的设备，也允许工程师用别的厂家的设备来替换一台现场总线设备。

2、更低的安装费用

现场总线将极大地降低工厂最初的费用，包括简化接线、更少的接线端子排和简化了的仪表选型。此外，减少的费用还有：简化了图纸、简化了控制系统的工程实施、减少了用于连线、接线柜和接线盒的费用。通过把控制功能转移到现场，控制系统的费用也降低了：减少了DCS所需的空间，减少了控制系统的I/O点数，减少了机柜的空间和I/O接线端子排。现场总线将能提供在线的远方数字通讯，可用来实现更快的调试、更快的诊断，降低安装和调试设备的人工费用。

3、更低的维护费用

现场总线将扩大操作人员观察整个过程的视角，这样，可以方便和有效地进行维护和过程管理，加快查找和消除故障的速度。现场总线可以实现在线诊断，更方便的标定和预测维护性。

4、改进性能

随着控制功能从DCS转移到单独的控制回路，由于就地控制更快，更准确，系统的集成度和可靠性也增加了。现场总线还能充分利用具有多传感器设备的优点，因为在一对导线上允许多个信息流动。

由于现场总线使得更容易从现场获取设备信息，工厂操作员和管理人员能够对其过程进行更严格的控制，从而改进性能、增加过程的可用性和一致性。

现场总线不仅是一种信号通讯协议，还是一种全新的控制过程的方法。目前，在PLC和工控中使用的主流现场总线协议有西门子的ProfiBus，罗克韦尔自动化的ControlNet和DeviceNet 以及基金会现场总线FF等。以下以ControlNet和DeviceNet为例介绍工业自动化中的网络体系结构和通讯技术。

控制网（ControlNet）是近年来推出的一种新的面向控制层的实时性现场总线网络，在同一物理介质链路上提供时间关键性I/O数据和报文数据，包括程序的上载/下载，组态数据和点对点的报文传递等通讯支持，是具有高度确定性、可重复的高速控制和数据采集的网络，I/O性能和端到端通讯性能都较传统网络有较大提高。

ControlNet是基于生产者/消费者（Producer/ Consumer）模式的网络，允许在同一链路上有多个主控制器共存，支持输入数据或点对点信息的多路发送，大大减少了网络上的交通量，提高了网络效率和网络性能。

ControlNet 是高度确定性、可重复的网络。所谓确定性就是预见数据何时能够可靠传输到目标的能力，而可重复性则是指数据的传输时间不受网络节点添加/删除情况或网络繁忙状况

影响而保持恒定的能力。在实际应用中，通过网络组态时选择性设定有计划I/O分组或互锁时间，这些要求能得到更进一步的保证。因此，ControlNet非常适用于一些控制关系有复杂关联，要求控制信息同步、协调实时控制、数据传输速度要求较高的应用场合。如协同工作的驱动系统，焊接控制，运动控制，视觉系统，复杂的批次控制，有大量数据传送要求的过程控制系统，有多个控制器和人机界面共存的系统等。对于有多个基于PC的控制器之间，不同PLC之间或PLC和DCS之间存在通讯要求的场合，ControlNet非常适用。ControlNet 允许多个各自拥有自己独立或共享的I/O的控制器之间相互通讯或以灵活的互锁方式组织。由于其突出的实时性、确定性、可选的本征安全等特性，越来越多地应用于过程控制等要求较高的应用场合。

ControlNet是开放的现场总线，截止1999年底在全世界范围内已经拥有包括Rockwell Autom-ation、ABB、Honeywell等近70家著名厂商组成的成员单位，由独立国际组织——控制网国际（ControlNet International）负责管理，该组织旨在维护和发行ControlNet技术规范，管理成员单位的共同的市场推广工作。同时提供各个厂商产品之间的一致性和互操作性测试服务，保证ControlNet的开放性。

控制网的通讯是基于一种全新的通讯模式：生产者/消费者通讯模式。工业控制要求控制网络提供越来越高的生产率、更高的系统性能，同时又提供确定性的、可重复的、可估计的设备间通讯。单纯提高波特率或单纯提高协议效率，都不能从根本上解决问题。传统的网络通讯模型是源/目的型或者称点到点的通讯方式，这种方式的优点是通讯的内容和形式都十分明确，在传送的报文中都包含了明确的源和地址信息，但是在源/目的网络模式下，当同一数据源上的数据向网络上其它多个节点发送数据时，必须经过多次才能实现，这就大大增加了网络的负担，降低了通讯的效率。另外，由于数据到达不同网络节点的时间可能因网络上节点数目的不同而变化，不同节点之间的同步就变得困难，通讯的实时性不能得到保障。不同于以往的通讯模式，生产者/消费者模式允许网络上的不同节点同时存取同一个源的数据。在生产者/消费者模式下，数据被分配一个唯一的标识，根据具体的标识，网络上多个不同的节点可以接收到来自同一发送者的数据，其结果是，数据的传输更为经济，每个数据源一次性把数据发送到网络，其它节点选择性的收取这些数据，不浪费带宽，提高了系统生产率，通讯效率提高，数据只须产生一次，不管有多少个节点需要接收这个数据。数据经过同样的时间传送到不同的节点，可以实现通讯的精确同步。

DeviceNet是一种用于连接工业设备(如限位开关、光电传感器、阀门、电动机启动器、过程传感器、条型码读入器、变频器、屏幕显示和操作界面等)与网络的现场总线，其特点是成本低、开发容易、支持的厂家多并且不需要昂贵的连接线路。

DeviceNet是一个开放式的协议，它最初是由美国罗克韦尔自动化公司开发应用。目前，DeviceNet技术属“开放DeviceNet厂商协会”归ODVA组织(Open DeviceNet Vendor Associaiton)所有和推广。ODVA在世界范围拥有300多家著名自动化设备厂商的会员（如罗克韦尔自动化、ABB、欧姆龙）。中国的ODVA组织由上海电器科学研究所牵头成立，目前正积极推广该技术。设备厂商只要参加ODVA组织，就可以得到有关DeviceNet协议标准，还可以加入产品讨论组来得到产品开发的帮助。DeviceNet产品的开发并不复杂。设备DeviceNet是基于CAN的技术。作为一种串行通讯技术，CAN是80年代中后期适应汽车控制网络化要求而产生并迅速发展起来的，并已成为开放的国际标准通讯协议（ISO 11898），在包括工业自动化在内的众多领域得到了广泛的应用。

DeviceNet在1994年问世，1995年成为开放协议，并由ODVA负责推广，在北美及亚太地区都有日益广泛的应用。DeviceNet网络介质可采用五线制电缆，它包括了二条信号线，二条24V电源线和一条屏蔽线。DeviceNet设备可以从网络上直接获得电源，并能在线地从网络上连接和切下设备。

DeviceNet的应用优点有：

?它是一种支持多方厂家产品互操作的开放式通讯标准；

?能快速方便地安装；

?是一种考虑未来的设计，能根据扩展和变化需要来方便地增加功能；

?由设备内部的智能机制提高运行效率；

?通过数据生成源/消费源通讯结构提供高效的带宽；

?可不断电地在线对设备组态和增加设备。

现场总线网、智能化设备仪表的发展，不可避免地影响着DCS的体系结构，现在可以看到的一个明显的趋势是DCS的进一步分散化。传统的DCS，在I/O控制站这一层仍然是一个集中式的结构，有些系统出于成本或其它方面的考虑，将I/O控制站的规模做得很大。这种考虑包括：高性能CPU的价格己降得很低，为了充分发挥CPU的能力，可以将一个I/O控制站的点数、回路数扩充，以降低成本。但是这种设计提高了危险性的集中度，如果为了提高可靠性增加冗余措施，系统成本仍然会上升，因此并不是一个理想的解决方案。从当前的发展趋势看，利用现场总线网和智能化设备、智能化仪表，加上通用的工控机完全可以组成一个小型的DCS，这就对传统的DCS提出了挑战，因为基于现场总线网的DCS具有很多优越性，无论从系统的成本上、可靠性上，安装使用、维护的方便性及可扩充性上都有很大的优势。那么，传统的DCS将如何发展才能接受这个挑战呢？

答案是明确的，只有在I/O控制站这一层进一步分散化，采用现场总线网技术，形成以现场总线网基础的、以智能I/O模块构成的分布式控制站。也就是说，将过去DCS中集中式的I/O 控制站变成分布式的控制站，在传统DCS网络的下一层再引入一层现场网络，形成设备级网络、控制级网络和管理级网络这样三层网络结构，以此来满足不断提高的应用需求。DCS在形成了三层网络结构以后，基本控制单元深入到了设备控制这一级，向上，DCS的功能延伸到管理控制级，逐步形成了一个较完整的控制、管理一体化的体系结构。

图3给出了一个典型的工业自动化系统的三层网络结构，其低层是以DeviceNet现场总线将设备、PLC的远程I/O点连接在一起的设备层、中间是以ControlNet（或DH+、DH485等）将PLC、工控机以及操作员界面连接在一起的控制层网络，而上层的Ethernet以PC或工作站为主完成管理和信息服务任务。三层网络各司其职，代表了工业控制的典型结构。

图3 典型工业自动化系统的网络结构

五、结论

随者微机的软硬件技术和网络通讯技术的飞速发展，工业自动化领域发生了革命性的技术进步。而PLC及工控机作为工业控制的设备基础，通过技术的不断革新，在工业控制中的地位日益加强，并且成为实现工业控制技术进步的主要工具。

PLC与单片机、PC、工控机的区别

一、PLC与单片机的本质区别 想搞清楚PLC与单片机有什么不同，在网上搜了下有许多各种各样的答案，容易看晕。综合起来分析，我认为PLC与单片机的差别有以下几点：1．PLC是应用单片机构成的比较成熟的控制系统，是已经调试成熟稳定的单片机应用系统的产品。有较强的通用性。 2．而单片机可以构成各种各样的应用系统，使用范围更广。单就“单片机”而言，它只是一种集成电路，还必须与其它元器件及软件构成系统才能应用。 3.从工程的使用来看，对单项工程或重复数极少的项目，采用PLC快捷方便，成功率高，可靠性好，但成本较高。 4．对于量大的配套项目，采用单片机系统具有成本低、效益高的优点，但这要有相当的研发力量和行业经验才能使系统稳定。 从本质上说，PLC其实就是一套已经做好的单片机(单片机范围很广的)系统，核心是单片机。（打个比方，就好像衣服的核心是布料，衣服买来就能穿，布料呢？） 但PLC也有其特点：PLC广泛使用梯形图代替计算机语言，对编程有一定的优势。你可以把梯形图理解成是与汇编等计算器语言一样，是一种编程语言,只是使用范围不同!而且通常做法是由PLC软件把你的梯形图转换成C或汇编语言(由PLC所使用的CPU决定),然后利用汇编或C编译系统编译成机器码!PLC运行的只是机器码而已.梯形图只是让使用者更加容易使用而已. 当然也可以用单片机直接开发控制系统,但是对开发者要求相当高(不是一般水平可以胜任的),开发周期长,成本高(对于一些大型一点的体统你需要做实验,印刷电路板就需要一笔相当的费用,你可以说你用仿真器,用实验板来开发,但是我要告诉你,那样做你只是验证了硬件与软件的可行性,并不代表可以用在工业控制系统,因为工业控制系统对抗干扰的要求非常高,稳定第一,而不是性能第一,所以你的电路板设计必须不断实验,改进).当你解决了上述问题,你就发现你已经做了一台PLC了,当然如果需要别人能容易使用，你还需要一套使用软件,这样你可以不需要把你的电路告诉别人。你也不可能告诉别人。

工控机在列控中心系统中的应用

工控机在列控中心系统中的应用 列控中心系统是整个CTCS（China Train Control System）中的一个关键的环节，它作为地面各种轨道信号设备的总负责系统，既需要和CTC/TDCS、计 算机联锁/6502 电气集中、微机监测等既有系统接口，又是地面电子单元（LEU）和点式应答器设备的控制中心，所以列控中心是中国列控系统CTCS- 2 级标准中的核心安全设备。列控中心系统中的上位机是整个系统的监控设备，系统中所有状态都要实时地通过上位机显示给操作人员，以便操作人员能够及 时地了解并处理发生的各种问题。Passau60 是控创公司于2009 年初推出的一 款2U 无风扇工控机，它在列控中心系统中的应用如图所示。系统的监控信息 由各组双冗余的主控制器通过以太网传递到上位机Passau60，同时Passau60 把需要的信息通过以太网送达整个列控系统的微机监测设备。Passau60 能够很好地完成列控中心上位机的工作主要凭借以下几方面的特点：1 无风扇尘密结构 潮湿和灰尘是工控机的两大杀手，对于安装有机箱风扇或机箱开有通风孔的工 控机而言，如何在高湿或高尘环境下长期稳定地工作是一个比较棘手的难题， 定期的滤网除尘和风扇检查、更换等维护工作需要不少成本的投入。而 Passau60 采取了无风扇的全密闭结构，有效地隔绝了灰尘，并最大限度地降低了潮湿空气的进入，同时这种散热方式也避免了因风扇失效导致的系统故障， 使Passau60 成为免维护的设备，是整个系统中稳定可靠的环节。2 丰富的通信接口Passau60 提供了6 个串行通信接口和6 个网络接口，在列控中心上位机的应用中最多会用到6 个以太网接口，而普通的工控机一般只能提供3 个网口， 要想实现同样的功能就需要增加多块以太网卡，不但增加成本，同时也增加了 故障点。而本身即集成6 个网络接口的Passau60 则很轻松地满足了这一需求。Passau60 的串行通信接口采用模块化形式设计，不但可灵活替换，而且一个串

(2)TC3选型篇

TC3选型须知 第一确定所需要的组件，在TC3中细分了TC3的一些功能，它分为BASE和功能。 类似TC2，它的功能是由底层向上层扩展。 TC3 ADS是什么功能？如何安装？ 如果只需要TC的IO功能，那么订购TC1100即可，包含ADS么？ 如果需要PLC和控制10根轴以下的运动功能，可以直接订TC1250（包含了IO和ADS功能）如果需要插补和CNC功能，选购TC1270，轴数有限制么？ 如果需要PLC和C++的混合编程，那么可以选购TC1210 再加相应的功能组件。加什么？如果需要MATLAB，那么必须选择TC1320或者TC1220. 另一点就是CPU性能计算 这个表格是针对倍福工控机的性能评估，同一个软件对不同性能的CPU出售的价格是不一样的

非倍福工控机，无论什么牌子一律按照最高性能P90计算。 重要提示： （1）如果客户的硬件和软件一起下订单，德国那边发货的时候可以根据相应的订单预装TC3并激活 （2）如果客户后买TC3软件，那么需要与采购人联系激活。激活步骤在软件安装时提到。 具体选型举例： ●要求：CX5020，E-Bus，XPE系统，TC3，PLC级别 选型：CX5020-0120（no TwinCAT），CX1900-0027（升级为4G CF卡），TC1200-0040 ●要求：CX5020，E-Bus，WES7系统，TC3，5轴NC PTP 选型：CX5020-0120，CX1900-0029（升级为8G CF卡），CX1800-0400（升级为WES7系统），TC1250-0040 ●要求：CX2020，WES7系统，TC3，Matlab/Simulink 选型：CX2020-0120，TC1320-0050，TE1400 ●要求：CX1010，XPE系统，TC3，ModbusTCP 选型：CX1010-0020，CX1900-0027（升级为4G CF卡），TC1200-0030，TF6250-0030 ●要求：选TC3软件，PLC，C++，12轴NC PTP 选型：TC1250-00pp，TC1300-00pp，TF5010-00pp 更便宜：TC1210-00pp，TF5000-oopp，TF5010-oopp 目前可供选择的嵌入式PC image如下： ●CX1010：XPE ●CX1020：XPE ●CX1030：XPE ●CX50XX：CE，XPE，WES7，WES2009 ●CX20XX：WES7，WES2009

工控机可以使用到这些地方

工控机可以使用到这些地方 自动化控制：上位机、下位机、平衡机、雕刻机、数控机床、汽车安全检测线、发动机综合测试仪、硫化机，印刷机械设备，激光打标机，包装机，衍缝机 交通行业：交通监控、高速公路收费机、电子警察、铁路、桥梁等、路口视频监控、交通管制实时监控、交通路政施工工地监控、车牌自动识别系统、列车速度监测系统、地铁售检系统、公交车信息整合系统、火车卧铺车厢环境检测系统、机车监控系统、隧道监控系统、公交电子站牌 通讯行业：CTI语音系统、电信增值业务、短消息网关系统、自动寻呼系统、多媒体查询终端、广告多媒体终端、数字转播车控制系统、会议电话集成系统（电话会议）、VOIP网关 网络安全：防火墙、网关、校园视频网络系统、客户服务中心、综合办公系统 金融行业：ATM机、银行监控、查询机、POS机、彩票终端售票机 电力行业：电力调度、配电自动化系统、电力远程抄表、电力远程监控、电厂信息系统平台、变电站自动化系统、电能电表数据采集系统、电网调度、电力设备网、核电厂水汽自控系统 煤炭行业：煤矿瓦斯监控系统、煤炭安全监测、采煤监控系统、人员考勤定位系统 医疗器械：医疗查询系统、磁共振成像系统、多参数监控仪、色谱分析仪、血细胞分析仪、主动挂号机、超声波、X射线成影设备，B超仪，医疗图形处理系统，医疗监护仪、医疗医护监控系统 军工行业： 车载系统：GPRS定位、车检、驾照考试系统、车载电脑 航天航空： 工业环保：工业废水监控系统、工业发酵自动化控制、啤酒生产自动化控制、水库信息智能化系统、工业废水监控系统、烟草包装检测、建筑检测仪器、工业实时测控、环境监测系统 石油化工：油田自动化监控、加油站管理系统、加油站媒体播放系统、油田轻烃计量系统[flash 银行ATM机控制、监控 数控冲床、切割机、火焰切割机、包装机械 铸造机械、塑料机械（少） 高速收费、电子称重、电子衡、电子警察、智能交通车载 配料、搅拌行业 监控 环保水处理、大气监测、工业锅炉 微机监测、啤酒设备 测控、电力、自动化

研华控制柜专用PC-机台制造与工厂车间应用工控机

https://www.sodocs.net/doc/cc5936794.html, 研华控制柜专用PC

(UNO-3400)

远程监控 系统配置

智能软件 远程设备管理 SUSIAccess是一款创新的基于云端的远程设备管理软件，他加载在所有中，可实现高效集中的远程控制，具有对嵌入设备的实时管理、对设备运行状态的监控、系 重启备份的功能。SUSIAccess主要用于创造网络化、智能化的嵌入式解决方案。 ss 个基于微软窗口操作系统的人机接口运行程序。有了它，您可以利用PC的丰富资源，如指令周 体，接口设备，和较大的屏幕等来实现高阶复杂的人机接口。针对功能应用或成本考虑有所 Express提供了快速有效的HMI完整解决方案。 系统保护

PCM-23U1DG Locked USB Slot for USB Dongle, USB x 1 PCM-24R2GL Intel i350 PCIe, GbE, LAN Mini Card, RJ45 x 2 GPS, SMA x 2 PCM-24D4R2/24D4R4OXPCIe-954 UART, Non-Isolated RS-232, 422/485, DB37 x 1 PCM-24U2U3USB 3.0 Mini Card, USB x 2PCM-2300MR MR4A16B, MRAM, 2MByte PCM-24D2R2/24D2R4OXPCIe-952 UART, Isolated RS-232, 422/485, DB9 x 2PCM-24R1TP Intel 82574L, GbE, IEEE 1588 PTP UNO-3083G/3085G UNO-3073G/GL UNO-3072A/3074A 4th Gen. Intel? Core? i3-TI Cortex A8 AM3505, Intel Quark X1001 400 Intel?Atom? Quad Core E3845 1.91GHz UNO-3083G/3085 G : Intel? Core i7 3555 LE 2.5 GHz or-2655LE 2.2 GHz UNO-3073GL:Intel Celeron 807UE 1GHz UNO-3073G:Intel Celeron 847 1.1GH z Intel Atom D510, 8GB DDR3L SDRAM 256 MB DDR2 SDRAM 256 MB DDR3 SDRAM 4GB DDR3L SDRAM 4GB DDR3 SDRAM built-in 4GB DDR3 SDRAM built-in 2 GB DDR2 SDRAM

工控机与PLC、普通电脑的区别

工控机与PLC的区别并不在于长得什么样子，也不在于使用的工作环境，而在于它们的功能。它就发展来说，它们来自不同的途径，PLC来源以继电器为特征的电气逻辑控制，工控机来源于计算机。早期PLC只能用于进行逻辑运算，现在功能越来越强大了，但总体来说，还是适合于进行以顺序控制为主的自动化工程中，如流程工业。工控机作为控制设备，主用于以过程控制为主的自动化工程，如化工工业。工控机作为上位机人界面，认为只相当一台PC，与控制功能没什么关关系。 另摘录：电脑工控机，跟平时的PC有什么区别呢。 工控机（Industrial Personal Computer—IPC）是一种加固的增强型个人计算机，它可以作为一个工业控制器在工业环境中可靠运行。早在80年代初期，美国AD公司就推出了类似IPC的MAC-150工控机，随后美国IBM公司正式推出工业个人计算机IBM7532。由于IPC的性能可靠、软件丰富、价格低廉，而在工控机中异军突起，后来居上，应用日趋广泛。目前，IPC已被广泛应用于通讯、工业控制现场、路桥收费、医疗、环保及人们生活的方方面面。 IPC的技术特点： 1、采用符合“EIA”标准的全钢化工业机箱，增强了抗电磁干扰能力。 2、采用总线结构和模块化设计技术。CPU及各功能模块皆使用插板式结构，并带有压杆软锁定，提高了抗冲击、抗振动能力。 3、机箱内装有双风扇，正压对流排风，并装有滤尘网用以防尘。 4、配有高度可靠的工业电源，并有过压、过流保护。 5、电源及键盘均带有电子锁开关，可防止非法开、关和非法键盘输入。 6、具有自诊断功能。 7、可视需要选配I/O模板。 8、设有“看门狗”定时器，在因故障死机时，无需人的干预而自动复位。 9、开放性好，兼容性好，吸收了PC机的全部功能，可直接运行PC机的各种应用软件。 10、可配置实时操作系统，便于多任务的调度和运行。 11、可采用无源母板（底板），方便系统升级。 IPC的主要结构：

为什么使用工控机

为什么使用工控机 近几年工业自动化和工业机器人的发展极为迅速，而在机械设备和机器人的自动控制系统上存在两种解决方案：一种是采用基于PC的控制系统；一种是采用基于工控机的控制系统。但是在实际应中，基于工控机的解决方案更有实用性。虽然在发展过程中，基于PC的控制系统的确给机械设备和机器人的自动控制带来了巨大的改变，但是在实际应用中经过反复比较验证，相对于工控机控制系统，确实存在很多的劣势和不足。那么为什么在现实的控制中，基于PC的控制系统极为少见呢？为什么自动控制系统更倾向于使用工控机呢？工控领域的知名生产商——深圳祈飞科技（Prafly）针对该问题做一下分析。 因为，基于PC的控制系统相较于专用控制器来说比较脆弱，在遇到碰撞或是其他毁坏时更容易损伤。而且，运用基于PC的控制系统会使控制系统的启动变得较为复杂，在节约成本方面也很难做的很好。同时，系统的安全性不足也是其中一个需要考虑的重要因素。所以很多时候我们都将基于PC的控制系统认为是一个效率低下、存在安全隐患的控制系统，这样就促使了制造商们更多的选择了专用控制器。 当安全管理软件嵌入在工控机（工业PC）中的时候，它的基本功能就是维持系统的正常运行。但是可能有一些我们难以预测的风险在其中，例如，当有病毒侵入控制软件中或是将防火墙重置，这都有可能使系统的一些基本功能失效、瘫痪。 过程控制系统对于控制程序的中断要比机器的操作更为灵敏一些，而且系统瘫痪更容易造成停产，所以保障系统的稳定性就成了关键因素。假如一个机器人控制系统出现了故障，那么我们至多就是使该机器人的生产线停掉，但是如果是过程控制系统出现了故障，那么可能会造成整个生产线停工，而且将会带来一系列严重的后果。 但是现在工控机的硬件系统现在已经做的非常强固了，他们已经能够适应强震、高温等恶劣的工业现场环境，他们和传统的PLC控制系统一样稳定可靠。很多人都将工业计算机与windows系统联系在一起，认为他们害怕受到碰撞，容易出现故障。但是工业计算机支持的是Linux、windows或是其他的vendor-developed 软件系统。而且他们的可靠性也提高了很多：系统具有实时监控功能，有一部分用户还将FPGAs和高性能的数据处理机联合使用，将实时控制系统运行在FPGA上。 当然，对于控制的合理性的的研究依然在继续，尤其是在需要备用系统的控制领域。对于那些需要从一个系统无缓冲的切换到另一个系统的场合，基于PC 的控制器就显现出了更大的优势。用一个DCS系统，一个单环控制器、一些基于PLC的控制系统，控制程序与软件控制是相对独立的，所以运用工控机的控制就比直接的程序控制显得更为简单、操作更为方便。

自动售货机部件之嵌入式安卓工控机简介及选型

一、工控机简介 工控机全称为工业控制计算机，英文简称IPC（Industrial Personal Computer），是计算机 的一种。 现代工业系统中，在工业生产自动化的过程中，控制系统以工控机为核心，处理来自工业系 统的各种输入信号，并根据控制系统的要求将处理结果输出到执行机构，去控制生产过程， 同时对生产进行监督和管理。早期传统的工控机，主要应用于轨道交通、工业自动化、能源、军工等领域，近几年，随着科技的发展和社会的进步，工控机亦被应用于其他细分领域，例 如医疗、零售、游戏、网络、通信等智能设备和自动售货机等。 下图为整理的工控机简介脑图 二、安卓工控机厂家简介 国内传统的工控机厂商，一般可分为两个主要类别，一是创立于台湾，后引进大陆或者 在内地设置子公司的；一类是内地本土创立的品牌；现在规模较大和品牌知名度较高的厂家，大都集中在上世纪九十年代和本世纪初成立，其中一些品牌，例如研华、凌华、研祥、华北等，已经走向国际，在国际市场上也有较高知名度。 而嵌入式工控机，尤其是安卓系统的工控机，正是近五年才慢慢出现，尤其近几年新零售／ 自动售货机行业的火爆，加速了安卓工控机的开发和成熟，涌现出一批新的工控机生产厂商 和品牌，同时一些传统的工控机厂商也开始研发并推出安卓工控机。 下表是小编根据当前掌握的信息，梳理而成的安卓工控机的部分厂商和品牌信息（排名不分 先后）：

三、安卓工控机选型注意事项 1、端口数量：用户连接外部设备。（串口、网口、USB、显示等） 2、串口类型：普通常见的232，或者工业常见的485或422； 3、CPU：是否需要低功耗的；

4、应用环境：温湿度／粉尘耐受度／抗震抗冲击级别／防水等级／电磁干扰／平均故障时间等； 5、系统：安卓工控机上的安卓系统一般都是裁剪过的，是否满足需求，对方技术是否支持变动； 6、内存：根据软件团队的需求、开发文件安装包的大小等综合考虑确定。 7、散热：大部分设备（尤其是自动售货机）都需要24小时持续运营，因为对于工控机持续运行的发热及散热情况要重视，不同品牌的工控机持续发热及散热状态不一致，会影响设备的运行稳定性。 8、合作商：此品牌和型号的工控机已经应用于设备的品牌及数量等，市场的验证永远是产品升级和优化最靠谱的方式。

PLC与工控机的串口通信设计

PLC与工控机的串口通信设计 摘要 随着计算机技术，自动控制技术及网络技术的迅速发展，在工业领域中对控制系统的要求逐渐增高。在众多的工业控制系统中，分布式控制系统应用最为广泛。在分布式控制系统中，PLC作为现场控制设备，被用于数据采集与控制。而PLC 又由工业控制计算机进行编程从而实现两者的数据交换。PLC与工控机的结合，提供了一种可靠、经济和开发周期短的分布式控制系统构建方案。本文主要以PLC作为硬件基础，结合工控机编程软件实现两者间的串口通信。 串口通信的实现是工业控制系统的关键，它作为一种灵活、方便、可靠的数据传输方式，在工业现场得到了越来越多的应用。本文中使用的是三菱PLC与工控机进行通信。通过了解PLC的基本结构、工作原理、功能及特点、内部运作方式和扫描周期，以及三菱PLC的工作模式与网络通信结构，确定PLC与工控机的连接通过标准RS-232通信电缆实现。 PLC与工控机利用标准RS-232通信电缆连接后，首先要设置上下位机的通信格式，具体为数据长度、奇偶校验、停止位、波特率、标题、终结符、控制线、和校验、协议等内容的设置；继而还要设置通信控制协议格式。最后由工控机软件进行编程，编程软件由VC++6.0实现，在软件平台内采用通信空间MSComm空间进行工控机与PLC的通信。将PLC与工控机连接后进行了通信验证，可以证明该程序可以实现PLC与工控机的串口通信。 关键词：PLC、工控机、串口通信、VC++6.0

Abstract With the rapid development of the computer technology, the automatic control technology and the network communication, the demand presented by the industry and mining enterprise to the control system is higher and higher. In the multitudinous industrial control system, the distributed control system’s application is most widespread. In the distributed control system, they usually select PLC as the control device, using in the data acquisition and control. By the industrial control computer, PLC can be programmed to realize the data exchange. The combination of PLC and industrial controlling provides a reliable, economic and short development cycle to build distributed control system. Based on the hardware of the PLC ,the pape combined with software to realize the serial communication between industrial control programming. The implementation of serial communication is the key to the industrial control system, as a flexible, convenient and reliable way of data transmission, is becoming more and more popular in the industrial field of application. The paper use a mitsubishi PLC and industrial computer to realize the communicate. Through understanding the basic structure, working principle, functions and characteristics, internal operation and scan cycle of PLC. And the operation mode of the Mitsubishi PLC and network communication structure, determine the PLC and industrial PC connected via a standard RS - 232 communication cables. PLC and industrial PC using a standard RS-232 communication cable connection, the first to set up the upper and lower position machine communication format, specific to the data length, baud rate, parity, stop bits, and title, terminator, the line of control, and calibration, agreement, etc. Set of content; then set the communication control protocol format. Finally conducted by the industrial computer software programming, the programming software by VC++ 6.0 to realize, in the software platform USES the communication space MSComm space carries on the industrial PC and PLC

无风扇嵌入式工控机和传统工控机的区别

无风扇嵌入式工控机和传统工控机的区别 一个新事物的出现以及发展，往往牵引着行业数万人的关注，工控机大家都清楚，说到底就是工业计算机，那么无风扇嵌入式工控机又是怎样的呢？它与传统的工控机有什么区别呢？针对这些问题，国内工控巨头研研祥智能给出了答案：传统的工控机和无风扇嵌入式工控机的区别，主要可以分为在结构上、在功能上来区别开，仅供参考。 工控机的结构上的不同 传统工控机采用4U等类型冷轧板机箱＋金手指主板（全长或半长卡）＋底板＋大功率电源的组合方式 这样的结构会存在一些不稳定的因素： （1）CPU卡要插到底板上会有接触不良现象，比如振动、运输过程松动、金手指氧化等均会导致无法开机； （2）需要底板和CPU卡之间联接一些比如ATX信号线； （3）CPU卡由底板供电，当底板出现问题时会影响CPU卡无法正常供电，导致系统不稳定（如底板供电电路设计的不合理）；CPU为外插（PGA封装）方式，连接存在隐患，并需要风扇散热，风扇与CPU连接及使用寿命为最大安全隐患； （4）供电电源功耗过大，电源需要风扇散热，当风扇出现故障时会导致电源及主板损坏；（5）CPU卡＋底板的结构会对装机带来麻烦（流费时间，要装底板在装CPU卡），影响工作效率，不利于大量的装机工作。 无风扇嵌入式工控机的结构采用全铝外壳＋嵌入式主板＋外置低功耗电源的组合方式 系统优点： （1）全铝结构的外壳，使散热更充分，体积小、重量轻。便于安装携带。 （2）采用先进的嵌入式、低功耗CPU主板及最新嵌入式技术，和相关外设接口集成在CPU 主板上，减少了联接问题，可避免相关松动问题 （3）嵌入式CPU主板采用单+5V或+12V直流供电方式，同时配有交流适配器，使现场电源供电方式更丰富，供电更可靠 （4）由于嵌入式主板的CPU采用BGA（板载）封装方式，无需顾虑连接问题，并采用免风扇设计，使可靠性大大提高，彻底解决了传统工控机散热不足及寿命问题 （5）对于客户安装时只需利用外接插口连接硬盘及内存，即可使用，缩短了装机时间，提高了工作效率。 总结：CPU卡与底板或外部接口存在大量的联接线，就导致系统联接松动或接错的问题，带来整个系统的不稳定（就如系统中有风扇）；嵌入式工控机采用先进的技术，从根本上解决了传统工控机无法解决的问题，使系统更稳定，结构更精悍。 工控机的功能上不同 传统工控机由CPU卡驱动无源底板上的相关接口卡

工业平板电脑、PLC、工控机的区别

<深圳市触想智能股份有限公司>工业平板电脑工业显示器工业安卓一体机工控机 工业平板电脑、PLC、工控机的区别 PLC（可编程逻辑控制器）实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同。而工控机则是指，是一种采用总线结构，对生产过程及机电设备、工艺装备进行检测与控制的工具总称。可见，两者都指用于工业控制的计算机，但工控机的范畴更大，PLC只是工控机中的一种而已。 的主要类别有：IPC（PC总线工业电脑）、PLC（可编程控制系统）、DCS（分散型控制系统）、FCS（现场总线系统）、CNC（数控系统）五种。 工控机（Industrial Personal Computer，IPC）即工业控制计算机，是一种采用总线结构，对生产过程及机电设备、工艺装备进行检测与控制的工具总称。工控机具有重要的计算机属性和特征，如具有计算机CPU、硬盘、内存、外设及接口，并有操作系统、控制网络和协议、计算能力、友好的人机界面。工控行业的产品和技术非常特殊，属于中间产品，是为其他各行业提供可靠、嵌入式、智能化的工业计算机。 PLC（可编程逻辑控制器），它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。 可编程逻辑控制器实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，基本构成为： 一、电源 可编程逻辑控制器的电源在整个系统中起着十分重要的作用。如果没有一个良好的、可靠的电源系统是无法正常工作的，因此，可编程逻辑控制器的制造商对电源的设计和制造也十分重视。一般交流电压波动在+10%(+15%)范围内，可以不采取其它措施而将PLC直接连接到交流电网上去 二、中央处理单元(CPU) 中央处理单元(CPU)是可编程逻辑控制器的控制中枢。它按照可编程逻辑控制器系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据；检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态，并能诊断用户程序中的语法错误。当可编程逻辑控制器投入运行时，首先它以

研华工控机型号大全_研华工控机选型

研华工控机型号大全_研华工控机选型 随着工业4.0时代的到来，工控机已经广泛应用于冶金、交通、金融、制造业和军工等众多领域。本文首先介绍了研华工控机的特点及优势，其次阐述了研华工控机常用的型号，最后介绍了研华工控机选型的方法，具体的跟随小编一起来了解一下。 什么是工控机工控机（Industrial Personal Computer，IPC）即工业控制计算机，是一种采用总线结构，对生产过程及机电设备、工艺装备进行检测与控制的工具总称。工控机具有重要的计算机属性和特征，如具有计算机CPU、硬盘、内存、外设及接口，并有操作系统、控制网络和协议、计算能力、友好的人机界面。工控行业的产品和技术非常特殊，属于中间产品，是为其他各行业提供可靠、嵌入式、智能化的工业计算机。 研华工控机是全球电子平台服务的领导厂商，中国台湾企业，自1983年创立以来，研华致力于工业计算机和自动化领域的创新，发展和提供高品质/高性能电子产品和服务。经过20年的发展，研华在电子平台服务市场积累了丰富的经验，并引领工业发展方向，为全球用户提供全套硬件/软件/客户服务/全球后台支持和电子商务基础设施等解决方案。研华将坚持不懈的协助系统集成商实现自身解决方案和服务的增值。为工厂自动化、交通、能源、医疗、物流等领域提供完整解决方案。 研华工控机的特点1、研华工控机90%具有超强的长时间工作能力。 2、研华工控机的机箱采用钢结构，有较高的防磁、防尘、防冲击的能力。 3、机箱内有专门电源，电源有较强的抗干扰能力。 4、研华工控机的机箱内有专用底板，底板上有PCI和ISA插槽。 5、一般采用便于安装的标准机箱（4U标准机箱较为常见）。 研华工控机的优势1、可靠性： 工业PC具有在粉尘、烟雾、高/低温、潮湿、震动、腐蚀和快速诊断和可维护性。 2、实时性： 工业PC对工业生产过程进行实时在线检测与控制，对工作状况的变化给予快速响应，及

工控机与PLC对比分析

工控机与PLC对比分析 长期以来，PLC始终活跃于工业自动化控制领域的主战场，为各种各样的自动化控制设备提供了非常可靠的控制应用。其主要原因在于，它能够为自动化控制应用提供安全可靠和比较完善的解决方案，适合于当前工业企业对自动化应用的需求。随着PC及因特网时代的到来，工业PC或PC-based控制器由于可以完全融入到网络时代的信息系统中，具有网络系统的基本特性，即具有高性能、低价格、系统开放、丰富的人才基础等优势，因此在深植于工控领域的制造商——深圳祈飞科技（Prafly）看来，PC-based控制器一经出现就具有很强的生命力，其后的发展极为迅猛也恰恰证实了这一点。 有观点说，PC-based控制器将取代传统PLC，当然首先必须解决可靠性及编程问题。近几年来，这些问题已基本得到解决，PC-based控制器从外观到可靠性也都开始可以与PLC 相近。在编程方面，由于IEC61131-3编程语言标准的推出和广泛采用，为PC-based控制器的高速发展铺平了道路。这样，PC-based控制器不仅具有PC的优势，也具有传统PLC的优势。它可无缝地融合到网络时代的信息系统中。在自动控制领域，PLC技术和PC-based技术是当前比较具有代表性的控制技术，两者的技术起源和发展有较大的差异。 PLC(ProgrammableLogicController)产生于上世纪70年代初。最早的PLC是以替换继电器系统的角色出现，其主要实现的功能仅仅是逻辑简单的顺序控制功能。PLC一经出现，就以其高可靠性、小体积和直观的编程模式而显示出强大的生命力，成为自动控制领域的“明星”。PC-based是一种基于PC技术的控制系统。最早的PC-based控制系统是以工控机为核心，通过扩展带PCI接口的专用板卡组成。PC-based借助于IT技术的发展，在运算、存储、组网和软件开放性方面具有优势。 PLC和PC-based两者在技术特点上存在明显区别。PLC具有体积小、功耗低、抗干扰能力强；具有很高的可靠性，其平均无故障率时间间隔（MTBF）可达50万、甚至100万个小时；具有简单直观的编程模式(如梯形图)；具有内部实时时钟。而PC-based具有大运算能力；具有开放标准的系统平台和PCI接口；精美且低成本的显示技术；丰富的组网能力。但系统的可靠性略差，如性能较好的IPC的平均无故障时间间隔约5万小时。 此外，PC-based虽然具有很强的CPU，但其多任务操作系统是非实时的，所以程序的循环周期反而没有高性能的PLC快。PLC更适合于设备控制，而PC-based更多地用于设备运行状态的监视。相对于PC-based而言，PLC具有配置灵活、体积小、适应恶劣环境、抗干扰性强、可靠性高等优点，但在软件功能及系统开放性等方面比PC-based稍差。当然，随着计算机技术和控制技术的不断发展，PLC和PC-based都在吸收对方的优点，以适应更多的应用现场。例如，PLC在包装设备中的应用远远多于PC-based在包装设备中的应用。 随着PC-BASED的工业计算机（简称工业PC，与普通的计算机相比，它具有防尘、防振、抗电磁、耐高低温等优点）的发展，以工业PC、I/O及监控装置、控制网络组成的PC-BASED 的自动化系统逐渐成为工业自动化的另一种实现方式。PC-BASED自动化系统源于PC，可完全融入到网络时代的信息系统中，具有高性能、低价格、系统开放、丰富的人才和应用基础等优势。

工控机介绍及与普通电脑的区别

工控机介绍及与普通电脑的区别 1. 工控机介绍 工控机（Industrial Personal Computer，IPC）即工业控制计算机，是一种采用总线结构，对生产过程及机电设备、工艺装备进行检测与控制的工具总称。工控机具有重要的计算机属性和特征，如具有计算机CPU、硬盘、内存、外设及接口，并有操作系统、控制网络和协议、计算能力、友好的人机界面。工控行业的产品和技术非常特殊，属于中间产品，是为其他各行业提供可靠、嵌入式、智能化的工业计算机 2. 工控机与普通电脑区别 虽然都属电脑，有大致相同的基本配置，如主板、CPU、内存、各种外设串并口等，但由于应用场合的不同，对其的技术要求是不相同。普通的的家用或办公电脑是民用级的，而工控机是工业级的，它在结构其它方面是有特别要求的。从外观上看，普通电脑多数是开放的，表现上有较多散热孔，只有一个电源风扇向机箱外吹以来散热。而工控机机箱则是全封闭的，重量上要比普通电脑机箱重好多，说明它用的板材是较厚较厚的因为更结实，里面不仅有一个电源用的风扇，还有一个用来保持，机箱内正压强的风更更大的内吹风扇。这样外型结构可以防尘，同时还可屏蔽电磁等对内部的干扰。普通电脑一般只有一个主板，上面有CPU插槽，内存槽等标准配置部件，其它的如独立显卡等则插在主板上的扩展槽上，现在多为PCI插槽，工控机则不同，它有一个较大的母板，也叫无源底板，这块板子上并没有多少集成电路，只有较多的扩展槽，带有CPU的主板要插在这个母板上特殊的插槽里，其它的扩展板也要插在母板上，而不是主板上。这样的好处是有了母板可以更好屏幕掉外界的干扰，因为工控机工作的场合有时比较恶劣，干扰比较多，这样就可以使主析更可靠的工作，同时大的母板更也更容易扩展别的插件。这样设计人员在开发系统时可以有更多的选择，而不用考虑是否有空间放下。从电源来说，正规工控机电源和普通电源是不一样的，它里面采用的电阻电容和线圈等抗冲击抗干扰要比普通家用的高出几级。带载容量也大很多。工控机无风扇嵌入式整机CPU、内存集成在主板上，采用笔记本硬盘，也有用CF卡和SSD固态硬盘。电源一般采用5-30V直流电源。工控机应用范围很广，工控机插槽内插上运动控制卡就可以控制步进或伺服电机系统，如点胶机、绕线机、视觉印刷机、贴片机、PCB检查机、快慢走丝机、激光切割机、雕刻机等设备中。还可以通过工控机的串口、RJ45等接口和PLC模块通信，如日东公司的回流焊机采用大连计控的PEC系列PLC和TAC6000 温控模块与工控机，用显示器显示操作界面，显示温度曲线和温度设定等控制操作。工控机还用在楼宇智能、安防控制、消控报警、高速公路等领域。本文开始提到采用办公电脑替代

ARM和X86嵌入式工控机比较

ARM和X86嵌入式工控机比较分析 CISC的典型代表是各种X86的CPU，ARM则是RISC最常见的处理器。关于ARM和X86架构上的比较也就代表了CISC和RISC的发展趋势。RISC架构系统在嵌入式领域广泛应用(比X86有更大的出货量)比较重要的有几个原因： （1）因为有成熟的处理器IP可以直接加以利用，可以减少芯片的研发周期、降低开发难度，开发周期比较短，芯片做得针对性很强； （2）功耗低，嵌入式系统大多都是在很多特定场合使用的，譬如手持设备。 在有限的空间里面，散热也是个大问题。X86的CPU需要南桥和北桥来扩展内存控制器、PCI控制器、AGP控制器、ATA控制器、USB 控制器等，这样系统结构复杂，但是扩展性很好，不适合专用设备，但是很适合通用设备，因此在PC和服务器中得到了广泛的应用。 ARM处理器更接近于SOC(System on Chip),一颗芯片上集成一个系统，事实上正是如此，譬如专门的手持设备的ARM，就是一个ARM Core，然后集成SDRAM Controller、FLASH Controller、LCD Controller和Uart等，然后集成以太网MAC或者专门的Network Engine，甚至还会集成专门的AC97、MMX等迎合不同的应用需要。采用 ARM 处理器的结果就是，在板级的时候，硬件结构非常简单，可以简单的把ARM平台的嵌入式系统认为是：CPU + SDRAM + Flash + I/O + Power Supply。 软件上，X86系统复位以后，首先运行的是BIOS，根据硬件的

具体设置对I/O、 IRQ、地址空间等进行初步的分配管理；接着是 boot manager，譬如 NT Loader 或者Linux，它会对CPU系统进行进一步的设置，然后 Load OS kernel &root filesystem，把硬件的控制权交给OS。 对于ARM嵌入式的系统，基本上过程存在一些差异，在Flash 的某个特定地址存储了boot loader，这里的boot loader相当于集成了X86系统的BIOS + Boot Manager的功能，复位启动boot loader，然后加载load Linux kernel & root filesystem。 比较ARM和X86这两个架构之间的差异包括如下几点： （1）ARM处理器本身集成了丰富的常用控制器接口；X86没有提供控制器接口，通过南北桥扩展外设。ARM平台的架构比较简单，不需要太多的硬件电路,X86系统则比较复杂。 （2）ARM处理器的外设空间是统一制定的，由存储器控制器进行管理；X86的外设空间由Mem和I/O这两套独立的空间构成，并分别由不同的控制器控制，结构略显复杂。 （3）ARM采用先进的RISC技术，并辅上独特设计，保证其超低功耗的品质；X86因为其CISC结构，始终存在大功耗的毛病，并据此而伴随散热、噪声等一系列问题需要解决。 （4）ARM作为先进的微控制器，芯片的集成度非常高，采用了SOC 的设计思路，降低了系统的复杂度；X86集成度相对较低、结构庞大，造成的结果是无法在速度、可裁减性、稳定性等方面进行性能的总体提升。

工控机培训材料

工控机培训资料哈尔滨新中新电子股份有限公司

２012-1－6 前言: 目前我公司发布并广泛使用的工控机有８52工控机型号为XZX-HH-X(3０101）,磐仪四核上架式工控机型号为ＸZＸ-HH－Ｘ(３12０１），研祥四核上架式工控机型号为XZX-HH-X(32201)，嵌入式主控制机型号为XZX-ＨＨ-Ｘ(３３301)，2U双核机架式工控机型号暂无，８４1工控机型号暂无。 本次只对85２工控机,磐仪四核上架式工控机，研祥四核上架式工控机,嵌入式主控制机、2Ｕ双核机架式工控机这五款工控机进行说明。

一、８52工控机型号XＺX-HH-X（３0１０1) 1.工控机配置 机箱:DK808（含：底板，２50W或3０0w工业电源） 主板：NUＰRＯ-85２ CＰＵ:E２１60 主频：1.6GHz 内存:2G DDR２ 标配件 电子盘:１G（ＩＤE接口） 网卡:Reaｌtek RTL81３9１00兆网卡 硬盘:1T或2T根据实际情况选用（SATＡ口）? 视讯卡：XZX4004HC－ＰＣＩ或XZＸ4０0８HC－PＣI 2.应用范围 高清闯红灯抓拍系统、高清卡口抓拍系统、标清抓拍系统。 3.BIOS设置 a.系统日期(StａndaｒｄＣMOＳ Featｕrｅs／Ｄaｔe)：(当前日期） b.系统时间(StanｄａrｄCMOＳ Fｅａtureｓ／Time）：(当前时间） c.重启检测设置(Ｓtandａrd CＭOS Featuｒes/Halt On)：Ｎo Eｒｒoｒ s d.第一引导设备设置(Aｄvanｃｅd BIOS Feaｔurｅs/Fｉrｓt Bｏoｔ D ｅvice）：ＨＤ0 e.并口模式设置(Powｅr Manaｇemeｎt Setup/PａｒaｌｌeｌＰarｔ Mode)：EＰP f.EＰP模式选择(Poｗer Managｅmenｔ Seｔup／EPP Mｏde Seleｃ t)：EPP1.7 g.电源失败处理模式(PWRＯＮAfteｒPWR-Fａｉl)：ON， h.其它为默认值，最后保存退出CMOS参数表。

工控机与PLC比较

一、概述 在工业自动化领域，PLC和工控机是人们不得不提的两类控制设备，它们是大多数自动化系统的基础设备。PLC和工控机的最新技术发展是工程师对设备应用性能要求的完美体现：控制器的硬件标准化，以及用户的各种控制要求通过软件来进行改变。 PLC就是一种利用计算机原理为顺序控制专门设计的、通用的、使用方便的装置。它采用了专用设计的硬件，而使用性能都是通过控制程序来确定的。 工控机则是利用了个人计算机的PCI总线和PC/104总线、采用功能板卡扩展控制I/O点来实现计算机控制的一种方便的控制设备。它具有工业现场应用特性，同时又极大地利用了PC 机的软件环境，用户可以方便地选择各制造商提供的产品。 PLC和工控机目前的技术发展水平已大大超过其出现时技术水平，并各自定位在不同的层面。PLC适合低成本自动化项目和作为大型DCS系统的I/O站，工控机在中规模小范围自动化工程中有很好的性能价格比，当然这种定位也不是绝对的。据预测，2000年我国工业自动化的市场规模达170亿至207亿人民币，其中工控机占40亿左右、PLC占30亿左右，再加上DCS系统、FCS系统和NCC系统（占60亿）中使用的PLC和工控机，可以看出其在工业自动化领域中举足轻重的作用。这两类控制设备在各领域的自动化中扮演了不可缺少的角色。图1给出了某自来水厂工业控制系统的典型结构图，其中采用了PLC作为I/O控制站、工控机作为监控机。 图1 工业控制系统的典型结构图 目前，PLC的主流厂商有A-B、Siemens和Modicon等。工控机的主流厂商有上海康泰克、北京康拓和研华、艾讯等。 PLC和工控机在其技术发展的历程中，为了适合工业现场应用的需要和用户二次开发的需要，都积极地发展高可靠性、网络化和高性能的用户开发软件方面的技术性能。以下将重点介绍PLC和工控机在硬件、软件和网络方面技术应用现状和发展趋势。 二、PLC和工控机的硬件技术现状和发展 PLC和工控机的最终用户为冶金、采矿、水泥、石油、化工、电力、机械制造、汽车、装卸、造纸、纺织、环保等行业，其主要的用途为： 1、顺序控制 顺序控制是应用最广泛的领域，它包括单机控制、多机群控制、自动生产线控制，如注塑机、印刷机械、订书机械、切纸机械、组合机床、磨床、装配机械、包装生产、电镀流水线和电梯控制等。 2、运动控制