融合控制技术与计算机技术的工业控制计算机IPC.docx

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1、融合控制技术与计算机技术的工业控制计算机IPC目录1 .序言12 .IPC工控机的结构与技术特性13 .IPe 与 PLC 区别24 .自动化控制如何选择？ 35 .小结41 .序言在自动化系统中，控制器的重要性不言而喻，作为专门在工业环境下应用 的控制器，场景的复杂度和性能要求对数字运算操作电子系统提出了很高的要 求。IPC、PLC、PAC这些熟悉的设备在自动化场景中通过数字式或模拟式的输 入/输出来控制各种类型的机械设备或生产过程，在自动化发展的进程中也不断 发生着变化。2 . IPC工控机的结构与技术特性工控机即工业控制计算机，英文简称IPC,是一种采用总线结构，对生产过 程及机电设备、

2、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并有操作系统、控制网络和协议、计 算能力等，是计算机技术与自动控制技术结合的产物，不仅是计算机的重要门 类，还是实现工业生产自动化，提高工业企业经济效益的重要技术手段。发展 工控机对实现工业现代化、促进产业信息化和振兴经济有重要意义。一、IPC工控机的主要结构1、IPC机箱是按标准设计的，抗冲击、抗振动、抗电磁干扰，内部可安装 同PC-bus兼容的无源底板。2、无源底板的插槽由ISA和PCI总线的多个插槽组成，ISA或PCl插槽的 数量和位置根据需要有一定选择，该板为四层结构，中间两层分别为地层和电 源层，这种结构方式可以减弱板

3、上逻辑信号的相互干扰和降低电源阻抗。底板 可插接各种板卡，包括CPU卡、显示卡、控制卡、I/O卡等。3、工业电源为AT开关电源，平均无故障运行时间达到250000小时。4、CPU卡IPC的CPU卡有多种，根据尺寸可分为长卡和半长卡，用户可视 自己的需要任意选配。5、其他配件：IPC的其他配件基本上都与PC机兼容，主要有CPU、内存、 显卡、硬盘、软驱、键盘、鼠标、光驱、显示器等。二、IPC工控机的技术特性1、采用符合“EIA”标准的全金属工业机箱，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

4、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。3 . IPC与PLC区别现在的工业自动化场景，自动化控制器的功能已经发展得极为多样，集成 的逻辑、运动、通信等功能的多少也决定了对处理性能的需求。

5、IPC工控机，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。传统的IPC和PLC区别在处理性能和功能上,IPC工控机具有工业现场应用 的特点，同时充分利用了 PC软件环境，而PLC则是利用计算机原理为顺序控制 专门设计的控制设备。但现在发展的趋势，这些工业自动化领域的控制设备界 限正在逐渐模糊，发展方向较为相近。当然，IPC和PLC还是有着不同，从组成上来说，IPC和PLC都是由中央处 理器、存储器、输入输出等一系列模块组成，但二者的总线体系结构是不一样 的。IPC既然叫做工业控制计算机，其强计算机属性也让其在外设配置上比PLC 更丰富。相对来

6、说PLC的专用性还是更强一些，很多外设不如IPC那么通用。二者的编程语言差异也体现了二者在功能上的区别，PLC多数采用梯形图 逻辑编程，IPC可以采用C语言、C语言的变体等高级语言编程，编写的应用程 序更易于模块化，同时对更复杂的应用来说，IPC也能更好地胜任。并且，随着新技术和新应用的发展，IPC工控机还跨过工业现场应用领域， 涉足家庭办公领域，以家庭办公微型电脑的形式出现在人们的日常生活中，用 法还是很灵活的。4 .自动化控制如何选择？IPC、PLC、PAC这些熟悉的设备在自动化场景中都有着大量的应用，不同 的控制器功能特性和适配的应用场景都不一样。虽然现在这些自动化控制设备的功能，的确在

7、向趋同的方向发展，不再像 以前那样有着清晰的功能界限，但是这些设备本质上的差异性，还是决定了在 某些场景中会有更契合的控制设备。早期的IPC没有想象中的那样强大，起码在工业场景里使用起来并不稳定, 随着更先进的部件设计和更紧凑的操作系统的更新迭代，现在的IPC可以说， 理论上的处理能力、通信和数据存储能力的上限肯定是比PLC或PAC都高出不 少的。从工业自动化应用中几个重要的应用来看，协同运动控制、视觉集成和批 处理控制上IPC展现出了绝对的优异特性，过程控制和PID以及分布式控制也 不逊色于PLC和PACo不过在机器控制和简单系统的应用上，IPC硬件成本和软件成本都偏高，而 且编程方法更复杂

8、，使其不太受OEM青睐。这也是为什么PLC在性能上不占优 势但是工业场景仍然十分信任PLC,充分体现了工业自动化里很多场景对其接 受度的高度认可。协同运动控制、视觉集成和批处理控制上，强大的数据能力和丰富的通信 让IPC独占鳌头。同时，在连续的过程控制里，IPC也非常契合，有着PID和其 他算法控制要求的过程控制应用往往有着很多模拟接口，需要IPC来提供高水 平的控制功能。鉴于IPC的开放性和兼容性，在未来可能出现的新需求下，其应用空间也 不小。5 .小结IPC是计算机技术和自动控制技术的融合发展出的重要设备，让控制设备具 备了强PC属性，在工业自动化发展上有着重要意义。现在边缘计算也在IPC中 开始越来越多地应用，功能还在持续升级。