工業(yè)生產(chǎn)過程中廣泛應用了工業(yè)控制自動化技術，來實現(xiàn)對工業(yè)生產(chǎn)過程實現(xiàn)檢測、控制、優(yōu)化、調(diào)度、管理和決策，以達到提高產(chǎn)品品質(zhì)和產(chǎn)量、降低生產(chǎn)消耗、確保安全等目的?？刂评碚摗x器儀表、計算機和其它信息技術的應用，極大地推進了工業(yè)控制自動化技術的發(fā)展。工業(yè)自動化體系主要包括工業(yè)自動化軟件、硬件和系統(tǒng)三大部分。作為20世紀現(xiàn)代制造領域中最重要的技術之一，工業(yè)控制自動化技術主要解決生產(chǎn)效率與一致性問題。自動化系統(tǒng)與計算機信息科學的緊密結(jié)合，給工業(yè)生產(chǎn)過程帶來了新的技術革新。 在工業(yè)自動化體系中，一個重要的角色就是工業(yè)控制計算機，即IPC，或者叫產(chǎn)業(yè)PC。工業(yè)控制計算機是工業(yè)自動化設備和信息產(chǎn)業(yè)基礎設備的核心。傳統(tǒng)意義上，將用于工業(yè)生產(chǎn)過程的測量、控制和管理的計算機統(tǒng)稱為工業(yè)控制計算機，包括計算機和過程輸入、輸出通道兩部分。但今天的工業(yè)控制計算機的內(nèi)涵已經(jīng)遠不止這些，其應用范圍也已經(jīng)遠遠超出工業(yè)過程控制。 自上世紀90年代初進軍工業(yè)自動化領域以來，IPC正以勢不可擋的速度進入各領域，獲得廣泛的應用；眾多工控機生產(chǎn)廠家更是不斷推陳出新，使工控市場越來越活躍。研揚科技有限公司作為工控領域的專家，立足中國市場，也推出了一系列具有相當高競爭力的工控機產(chǎn)品。 工控機之所以大受歡迎，其根本原因在于PC機的開放性。其硬件和軟件資源極其豐富，并且為工程技術人員和廣大用戶所熟悉?；赑C的 （包括嵌入式PC）控制系統(tǒng)，正以20%以上的速率增長，并且已經(jīng)成為DCS、PLC未來發(fā)展的參照物。 我們可以通過總線技術的發(fā)展來衡量我國工控機的發(fā)展歷程。80年代工控機采用第一代STD總線，90年代開始逐漸被第二代ISA和PCI總線的IPC工控機取代。最新的第三代CompactPCI總線工控機已經(jīng)開始進入應用階段。目前，在工業(yè)自動化領域應用最廣泛的還是采用ISA和PCI總線的工控機產(chǎn)品。研揚科技目前主要研發(fā)ISA和PCI總線類的產(chǎn)品。 我國目前的工業(yè)控制自動化技術、產(chǎn)業(yè)和應用都有了很大的發(fā)展，我國工業(yè)計算機系統(tǒng)行業(yè)已經(jīng)形成。目前，工業(yè)控制自動化技術正在向智能化、網(wǎng)絡化和集成化方向發(fā)展。隨著電力、冶金、石化、環(huán)保、交通、建筑等領域的迅速發(fā)展，工控機的市場需求將會越來越大，工控機市場發(fā)展前景十分廣闊。 在工業(yè)控制計算機的基礎上，企業(yè)管理和控制過程中所涉及到的核心技術主要有網(wǎng)絡技術、現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)（FCS）技術等。 提到網(wǎng)絡技術，人們就容易想到伴隨PC而產(chǎn)生和發(fā)展的互聯(lián)網(wǎng)?；ヂ?lián)網(wǎng)技術隨著IPC的發(fā)展逐漸深入到企業(yè)管理和控制過程之中，從而使控制系統(tǒng)與管理系統(tǒng)的結(jié)合成為必然。為使企業(yè)形成自身發(fā)展所需要的最佳解決方案，提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，增強市場競爭力，就必須發(fā)展管控一體化的系統(tǒng)集成技術和系統(tǒng)。自動化技術發(fā)展方向就是通過以太網(wǎng)和Web技術，實現(xiàn)開放型分布式智能系統(tǒng)，基于以太網(wǎng)和TCP/IP協(xié)議的技術標準，提供模塊化、分布式、可重用的自動化方案。 另一個技術就是現(xiàn)場總線?，F(xiàn)場總線（Field bus）技術是工業(yè)自動化最深刻變革之一。PLC和工控機采用現(xiàn)場總線后可方便地作為I/O站和監(jiān)控站連接在DCS系統(tǒng)中?，F(xiàn)場總線是一種取代陳舊的4～20mA標準，連接智能現(xiàn)場設備和控制設備的雙向數(shù)字通訊技術，現(xiàn)場總線具有開放性和互操作性，一些控制功能得以下移到現(xiàn)場設備中。 通過現(xiàn)場總線可以給工業(yè)自動化生產(chǎn)帶來如下益處： 首先，提高了設備的互操作性，即使不同廠家的多個設備可以工作集成在一個系統(tǒng)中，或者任意選擇不同廠家的設備來互相替換，而沒有任何功能的缺失。 其次，降低了設備的安裝和維護費用。FCS可以實現(xiàn)數(shù)字化終端功能模塊，具有了智能信息處理功能，并且簡化了與控制計算機的連線，這樣便極大降低了設備的安裝費用。同時，現(xiàn)場總線將擴大操作人員觀察整個過程的視角，可以方便和有效地進行維護和過程管理，加快查找和消除故障的速度，甚至實現(xiàn)在線診斷。 最后，隨著控制功能從DCS轉(zhuǎn)移到單獨的控制回路，由于就地控制更快，更準確，系統(tǒng)的集成度和可靠性也增加了。這樣就改進了整個系統(tǒng)的性能。由于現(xiàn)場總線使得更容易從現(xiàn)場獲取設備信息，工廠操作員和管理人員能夠?qū)ζ溥^程進行更嚴格的控制，從而改進性能、增加過程的可用性和一致性。 基于以上技術，工業(yè)控制自動化將主要包含三個層次，從下往上依次是基礎自動化、過程自動化和管理自動化，其核心部分是基礎自動化和過程自動化。 如下圖所示，即一個典型的工業(yè)自動化系統(tǒng)的三層網(wǎng)絡結(jié)構，其低層是以現(xiàn)場總線將智能測試、控制設備、以及工控機或者PLC設備的遠程I/O點連接在一起的設備層、中間是將PLC、工控機以及操作員界面連接在一起的控制層網(wǎng)絡，而上層的Ethernet以PC或工作站為主完成管理和信息服務任務。三級網(wǎng)絡各司其職，描述了工業(yè)自動化的典型結(jié)構。 可以設想，在IPC的基礎上通過如上三級網(wǎng)絡設備構建成的連接工廠生產(chǎn)過程控制到企業(yè)ERP系統(tǒng)的前景將是多么誘人！企業(yè)管理層可以透過網(wǎng)絡直接接受工廠端反饋的生產(chǎn)過程控制信息，而工廠控制端也可以直接接受來自管理層的信息指導，工業(yè)生產(chǎn)過程就可以變得透明，使不同職能部門可以通過網(wǎng)絡實現(xiàn)有機結(jié)合。這樣就使得企業(yè)管控一體化、工業(yè)企業(yè)信息化、基于網(wǎng)絡自動化的目標得以實現(xiàn)。 我們可以結(jié)合研揚公司的產(chǎn)品在工業(yè)自動控制系統(tǒng)中的應用來對以上方案進行簡單說明： 如上圖所示，在設備層采用了現(xiàn)場總線控制，各種檢測控制設備通過現(xiàn)場總線，在總線橋單元轉(zhuǎn)化為RS-232/485等串口信號與現(xiàn)場控制室的近端計算機系統(tǒng)連接。近端單元計算機采用了研揚高性能低功耗、整機鋁擠散熱設計的AEC-6810。近端單元計算機與工廠控制中心的工作站通過網(wǎng)絡互聯(lián)，工作站由操作員或管理員對工廠的多種設備運行狀態(tài)進行監(jiān)控，方便及時發(fā)現(xiàn)和排除故障。工作站采用了研揚的AWK-3501前面板防水和帶觸摸屏的高性價比工作站，內(nèi)部可采用奔3或奔4多種級別的板卡。最后，控制層的計算機單元通過以太網(wǎng)與遠程服務器ARS-640（4U工業(yè)控制計算機）連接，方便遠距離管理人員獲取現(xiàn)場信息并實施管理。這樣就構成了一個多層次的高彈性擴展能力的工業(yè)自動化系統(tǒng)（以上方案僅供參考）。 綜上所述，工業(yè)控制計算機在工業(yè)自動化中的重要意義在于如下幾個方面： 首先是工業(yè)控制計算機技術是開放式的系統(tǒng)，其高可靠性、易用性方便了工業(yè)環(huán)境的使用。并且在其基礎上發(fā)展起來的網(wǎng)絡化和現(xiàn)場總線技術又進一步促進了工業(yè)自動化的發(fā)展。工業(yè)控制計算機可謂是工業(yè)自動化發(fā)展的源動力。 其次，IPC建立的系統(tǒng)可以顯著提高企業(yè)的生產(chǎn)效益，節(jié)約運營成本，使生產(chǎn)企業(yè)得以實現(xiàn)深層次的信息化，對企業(yè)管理提供準確可靠的參考，使企業(yè)得以取得最大的效益，贏得發(fā)展先機。 最后，更深層面上來講，IPC是目前階段滿足我國工業(yè)自動化改造與創(chuàng)新發(fā)展的一個強大的動力，推動了國民經(jīng)濟各個行業(yè)的發(fā)展，使我國向信息化的方向邁向前進。 研揚公司致力于為各應用領域研發(fā)和制造更好的工控機和嵌入式產(chǎn)品。相信借目前我國各領域現(xiàn)代化建設的蓬勃發(fā)展的東風，研揚科技一定能在中國工控領域有更大的作為，并推動我國工業(yè)自動化事業(yè)的發(fā)展！