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在PLC一統(tǒng)工業(yè)自動化控制領(lǐng)域的時(shí)期，PC控制技術(shù)還沒有被人所熟知。但隨著硬件和軟件技術(shù)的發(fā)展完善，軟PLC等替代路徑逐漸得到了發(fā)展。PC技術(shù)逐漸在很多特定場合得到了可靠的應(yīng)用，一些工業(yè)電腦憑借較為通用的軟件平臺得到了使用者的認(rèn)可。 在一般的工業(yè)環(huán)境中，不僅具有灰塵、振動等對電子設(shè)備不利的因素，還可能會產(chǎn)生強(qiáng)電磁干擾，在溫度范圍上也不同于一般環(huán)境。因此，工控機(jī)與普通計(jì)算機(jī)相比必須有較高的防磁、防塵、防沖擊的能力。抗干擾能力較強(qiáng)、連續(xù)長時(shí)間工作能力等特點(diǎn)。直到現(xiàn)在，由于其應(yīng)用的行業(yè)領(lǐng)域正在不斷拓展，所以增強(qiáng)在復(fù)雜環(huán)境下的穩(wěn)定性、可靠性，仍然是工控機(jī)領(lǐng)域的重要研發(fā)方向。 PLC專門為工業(yè)控制所設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，使其在很多工業(yè)應(yīng)用場合取得了很大的優(yōu)勢，一度成為了主流的工業(yè)控制器。而PC技術(shù)在近年來的快速發(fā)展，也為其在很多領(lǐng)域贏得了一席之地。事實(shí)上，PC控制技術(shù)的優(yōu)勢在于，其非常突出的靈活性和對商用IT技術(shù)的兼容性。盡管通常認(rèn)為，PLC在工業(yè)控制場合的可靠性高于PC，但無風(fēng)扇工業(yè)PC等一系列工業(yè)級控制產(chǎn)品的快速發(fā)展，使得在一些行業(yè)中，PC的使用率得到了較快的拓展。值得一提的是，除了一般意義上的工業(yè)場合，在很多社會基礎(chǔ)設(shè)施、社會公共服務(wù)領(lǐng)域中，工業(yè)PC應(yīng)用的身影不斷涌現(xiàn)。 
例如，在軌道交通、樓宇自控、環(huán)境保護(hù)監(jiān)測、城市交通檢測、節(jié)能監(jiān)測等領(lǐng)域，工控機(jī)已經(jīng)得到了大量的應(yīng)用案例。在這方面，工控機(jī)由于其集成數(shù)據(jù)的能力和豐富的應(yīng)用軟件，具有多種優(yōu)勢。 事實(shí)上，隨著新行業(yè)市場的不斷擴(kuò)大，工業(yè)PC技術(shù)的新機(jī)遇仍在不斷涌現(xiàn)。例如，正在快速發(fā)展的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對運(yùn)算、控制設(shè)備都意味著廣闊的需求，而以風(fēng)力發(fā)電為代表的新能源產(chǎn)業(yè)、科學(xué)技術(shù)測試、工業(yè)機(jī)器人控制等領(lǐng)域，同樣對越來越開放和成熟的PC控制技術(shù)伸出了橄欖枝。 PC控制技術(shù)的新機(jī)遇，正在慢慢變?yōu)槿找鏀U(kuò)大的市場。 PC控制技術(shù)在碰撞中發(fā)展 其實(shí)，基于PC的控制技術(shù)的發(fā)展，決不是一個新話題，自從20世紀(jì)90年代起，PC技術(shù)已經(jīng)吹響了向工業(yè)領(lǐng)域進(jìn)軍的號角。當(dāng)然，同大多數(shù)經(jīng)過重重實(shí)踐和不斷改善的技術(shù)一樣，這一過程也并非一帆風(fēng)順。 事實(shí)上，PC技術(shù)能夠在工業(yè)領(lǐng)域獲得發(fā)展機(jī)遇，在一定程度上也緣于傳統(tǒng)PLC的一些固有的局限性，隨著工業(yè)及其他相關(guān)領(lǐng)域的需求環(huán)境不斷發(fā)生變化，這些局限性則越來越顯著。例如，通訊方式的多樣化、設(shè)備的互用性、企業(yè)的信息化集成等需求已經(jīng)與日俱增，而在同一系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)多功能、多模塊的集成，也是更加現(xiàn)實(shí)的趨勢。要滿足這樣的需求趨勢，PLC則需要增加很多專用硬件及軟件設(shè)備來實(shí)現(xiàn)這些新需求，這就帶來了大量的成本，從根本上講，其相對封閉的架構(gòu)不得不說是一個重要的原因。 而PC技術(shù)在這方面則有比較明顯的優(yōu)勢。首先，其在軟件功能和開放性上的優(yōu)勢顯而易見，同時(shí)也具有更強(qiáng)運(yùn)算能力的CPU，其在組網(wǎng)、圖形化顯示等方面也更強(qiáng)。在可靠性與實(shí)時(shí)性等方面，PC則在不斷完善。 對此，彭瑜教授談到：“PC控制技術(shù)的熱點(diǎn)問題，仍然在于其穩(wěn)定性與實(shí)時(shí)性的改善，比如困擾PC-based技術(shù)的硬實(shí)時(shí)性問題等，都是開發(fā)PC-based控制技術(shù)的廠商首要解決的基礎(chǔ)問題�！� 而通過多年的發(fā)展，隨著工業(yè)PC在穩(wěn)定性、耐久性設(shè)計(jì)上的不斷成熟，以及PC控制系統(tǒng)軟件平臺在實(shí)時(shí)性上的不斷發(fā)展，PC控制技術(shù)在這些方面有了不同程度的完善。在很多場合下，工業(yè)PC憑借著其維護(hù)簡捷、高開放性、集成能力強(qiáng)等優(yōu)勢，無疑實(shí)現(xiàn)了成本的節(jié)約。而在組網(wǎng)、通訊等日漸興起的方面，工業(yè)PC的優(yōu)勢則更加明顯。 當(dāng)然，如果因此而斷言PC控制在所有場合都擁有絕對的成本優(yōu)勢，卻并不是十分準(zhǔn)確。例如，近年來小型PLC的快速發(fā)展十分矚目，甚至成為了PLC市場最重要的發(fā)力方向，各個領(lǐng)先企業(yè)也紛紛在這一產(chǎn)品線推出了有代表性的新品，其成本優(yōu)勢反而成為了突出的特點(diǎn)。在這一方面，PC控制技術(shù)顯然還無法在成本上取得優(yōu)勢。
對此，彭瑜教授也談到：“討論工業(yè)PC技術(shù)和PLC在工業(yè)控制領(lǐng)域中帶來的成本時(shí)，無法一概而論，針對不同的應(yīng)用場合，PC-based和PLC控制產(chǎn)品在經(jīng)濟(jì)性上各有千秋，關(guān)鍵是要根據(jù)具體的需求選擇合適的產(chǎn)品�！笨梢钥闯�，用戶更好地了解自身需求，并以此為依據(jù)選擇合適的控制產(chǎn)品與系統(tǒng)，是降低綜合成本的最有效途徑。 軟件技術(shù)助力PC控制技術(shù) 不可否認(rèn)，作為PC控制技術(shù)賴以發(fā)揮作用的關(guān)鍵技術(shù)，相關(guān)軟件技術(shù)的發(fā)展也成為了決定PC控制技術(shù)進(jìn)展的重要因素，這兩者幾乎相輔相成，一個成功的PC-based控制系統(tǒng)，其所有工作應(yīng)該由一個平臺上的軟件完成。 事實(shí)上，與傳統(tǒng)的PLC控制技術(shù)相比，PC控制技術(shù)的優(yōu)勢之一就在于其作為更具開放性的軟件平臺，可以通過集成多樣化的軟件實(shí)現(xiàn)更多樣、更靈活的功能。對于很多特定行業(yè)的用戶來說，這一優(yōu)勢不僅省去了購買成本較高的專用硬件設(shè)備，還意味著極大的便利。 比如，以基于PC的控制技術(shù)領(lǐng)域稱道的德國倍福，其最新升級推出的TwinCAT3軟件在這方面的特點(diǎn)就十分顯著。一方面是其具有模塊化結(jié)構(gòu)；另一方面，配合工業(yè)PC技術(shù)的發(fā)展，TwinCAT3對多核處理器的支持也使其能夠在多核上運(yùn)行不同的任務(wù)，從而大幅提高整體處理速度。
這樣一來，通過TwinCAT3可以集成的不僅有PLC、安全控制、運(yùn)動控制、數(shù)控系統(tǒng)等傳統(tǒng)功能，還可以對C語言、Matlab、Simulink、C++等IT領(lǐng)域的高級語言進(jìn)行集成，并實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制。除此以外，TwinCAT3也簡化了外部軟件的集成，例如基于行業(yè)應(yīng)用解決方案而開發(fā)的功能塊等，這更是為用戶節(jié)省了寶貴的開發(fā)時(shí)間和成本。 事實(shí)上，倍福最近提出的以高精度測試測量應(yīng)用為主的“科學(xué)自動化”解決方案，也是基于其TwinCAT3軟件的新特性而得以實(shí)現(xiàn)的。這也說明了，系統(tǒng)對多種接口與編程語言的良好集成性，使成本降低的同時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)很多新功能。 行業(yè)需求呼喚工控機(jī)應(yīng)用 作為基于PC的控制技術(shù)的一類代表性控制產(chǎn)品，工控機(jī)在近年來得到了非�？焖俚陌l(fā)展，這種快速發(fā)展不僅僅體現(xiàn)在其市場容量上，同樣體現(xiàn)在其在多行業(yè)內(nèi)應(yīng)用的迅速滲透。人們不難發(fā)現(xiàn)，尤其是在一些特定的領(lǐng)域，工控機(jī)應(yīng)用的增量非常顯著。 在這方面，軌道交通領(lǐng)域就顯得非常典型。以這一行業(yè)為例，從列車搭載運(yùn)行的車載工控機(jī)，到站臺的自動售檢票系統(tǒng)、視頻信息發(fā)布系統(tǒng)，都成為了新漢、研華等工控機(jī)廠商的重點(diǎn)關(guān)注行業(yè)。針對這一領(lǐng)域的獨(dú)特需求，多家公司的無風(fēng)扇嵌入式工控機(jī)及其定制化解決方案，都瞄準(zhǔn)了這一市場。 而進(jìn)軍這一市場，不僅僅要通過設(shè)計(jì)使無風(fēng)扇工業(yè)PC產(chǎn)品適應(yīng)振動、多塵環(huán)境和寬溫范圍下的應(yīng)用環(huán)境，在解決方案的規(guī)劃、組織上，也充滿了定制化競爭的色彩，甚至是用戶和業(yè)主的使用、維護(hù)習(xí)慣，也納入了方案的考慮范圍當(dāng)中。 與此同時(shí)，在電力能源、通信領(lǐng)域等行業(yè)，工控機(jī)廠商的競爭也紛紛走起了以專注垂直行業(yè)為綱的專注開拓路線。事實(shí)證明，多個不同行業(yè)的差異和獨(dú)特需求，的確促使各家廠商紛紛選擇了發(fā)展專用工控機(jī)市場的道路，也正因?yàn)槿绱耍@些工業(yè)電腦的廠商紛紛推出了多種型號的產(chǎn)品，以適應(yīng)不同用戶、行業(yè)的需求。
新領(lǐng)域或?yàn)镻C控制打開新局面 除了一些應(yīng)用已經(jīng)非常成熟的行業(yè)，人們發(fā)現(xiàn)，工業(yè)PC在很多日漸興起的新領(lǐng)域，也正在打開廣闊的新天地。尤其是一些對網(wǎng)絡(luò)通信、數(shù)據(jù)交換與集成要求較高的場合，這樣的趨勢就愈加明顯。 例如，隨著節(jié)能降耗風(fēng)潮的推動，作為綠色能源的風(fēng)力發(fā)電及環(huán)保信息監(jiān)測領(lǐng)域，就成為了工業(yè)PC的突破口，像德國倍福這家以基于PC的控制技術(shù)稱道的自動化企業(yè)，憑借其PC自動化控制系統(tǒng)在風(fēng)電行業(yè)已經(jīng)取得了不俗的業(yè)績。而堅(jiān)持深耕行業(yè)的研華，也頻頻發(fā)力風(fēng)電場監(jiān)測等領(lǐng)域，研華憑借其嵌入式工控機(jī)、WebAccess軟件、工業(yè)交換機(jī)等產(chǎn)品，在這一新興的領(lǐng)域已經(jīng)可以提供成熟完善的解決方案。 類似的領(lǐng)域也包括高端樓宇自控領(lǐng)域，智能樓宇的概念越來越清晰豐滿，逐漸涉及到將能耗、安防、暖通、配電等子系統(tǒng)集成至統(tǒng)一的平臺進(jìn)行管理和調(diào)整，工業(yè)PC系統(tǒng)在這方面同樣游刃有余，發(fā)揮了重要的作用。值得一提的是，近來在業(yè)界被廣泛討論的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，同樣有望為工業(yè)PC技術(shù)提供廣闊的用武之地。 總體說來，這些越來越注重網(wǎng)絡(luò)通訊、數(shù)據(jù)整合與功能集成的新領(lǐng)域，正在以無法阻擋的速度，成為工業(yè)PC技術(shù)的新市場，其未來前景之廣闊可見一斑。我們有理由相信，這一充滿機(jī)遇的時(shí)期，必將成為PC控制技術(shù)的新起點(diǎn)。 來源：網(wǎng)絡(luò) |
