工控机即工业控制计算机，英文简称ipc(industrialpersonalcomputer)，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。随着社会信息化的不断深入，关键性行业的关键任务将越来越多地依靠工控机，而以ipc为基础的低成本工业控制自动化正在成为主流，本土工控机厂商所受到的重视程度也越来越高。随着电力、冶金、石化、环保、交通、建筑等行业的迅速发展，从数字家庭用的机顶盒、数字电视，到银行柜员机、高速公路收费系统、加油站管理、制造业生产线控制，金融、政府、国防等行业信息化需求不断增加，对工控机的需求很大，工控机市场发展前景十分广阔。
    发展趋势分析

    1、dcs(集散控制系统)的发展趋势

    虽然以现场总线为基础的fcs发展很快，并将最终取代传统的dcs，但fcs发展有很多工作要做，如统一标准，仪表智能化等。另外传统控制系统的维护和改造还需要dcs，因此fcs完全取代传统的dcs还需要一个较长的过程。

    当前工控机仍以大系统、分散对象、连续生产过程(如：冶金、石化、电力)为主，采用分布式系统结构的分散型控制系统仍在发展。由于开放结构和集成技术的发展，促使大型分散型控制系统销售增加。

    (1)向综合方向发展

    由于标准化数据通信线路和通信网络的发展，将各种单(多)回路调节器、plc、工业比、nc等工控设备构成大系统，以满足工厂自动化要求，并适应开放化的大趋势。

    (2)向智能化方向发展

    由于数据库系统、推理机能等的发展，尤其是知识库系统(kbs)和专家系统(es)的应用，如自学习控制、远距离诊断和自寻优等，人工智能会在dcs各级实现。和ff现场总线类似，以微处理器为基础的智能设备，如智能i／o智能pid控制、智能传感器、变送器、执行器、智能人接口及可编程调节器相继出现。

    (3)工业pc化

    由于巩组成此s成为一大趋势，pc作为dcs的操作站或节点机已经很普遍．pc—plc、pc—s，19、pc—nc等就是pc—dcs先驱。

    (4)专业化

    dcs为更适合各相应领域的应用，就要进一步了解这个专业的工艺和应用要求，以逐步形成如核电站此s，变电钻dgs、玻璃dcs及水泥dcs等。

    2、数控装置的发展趋势

    80年代以来，为适应fmc、fms、cam、cims的发展需要，数控装置采用大规模、超大规模集成电路，提高了柔性，功能和效率。

    (1)pc化

    由于大规模集成电路制造技术的高度发展，pc硬件结构做得更小，cpu的运行速度越来越高，存储容量很大。pc机大批量生产，成本大大降低，可靠性不断提高。pc机的开放性，windows的应用，更多的技术人员的应用和软件开发，使pc机的软件极为丰富。pc机功能已经很强，cad／cam的软件已大量由小型机，工作站向pc机移植，三维图形显示工艺数据已经在pc机上建立。因此，pc机已成为开发cnc系统的重要资源与途径。

    (2)交流伺服化

    交流伺服系统恒功率范围已做到1：4，速度范围可达到1：1000，基本与直流伺服相当。交流伺服体积小，价格低，可靠性高，应用越来越广泛。

    (3)高功能的数控系统向综合自动化方向发展

    为适应fms、cims、无人工厂的要求，发展与机器人、自动化小车、自动诊断跟踪监视系统等的相互联合，发展控制与管理集成系统，已成为国际上数控系统的方向。

    (4)方便使用

    改善人机接口，简化编程、操作面板使用符号键，尽量采用对话方式等，以方便用户使用。

    (5)柔性化和系统化

    目前数控系统均采用模块结构，其功能覆盖面大，从三轴两联动的机床" target=_blank>机床到多达24轴以上的柔性加工单元。

    (6)高精度

    提高加工精度，高分1辨率旋转编码器必不可少。为在超精密加工领域能实现0.o01um的精度，必须开发超高分辨率的编码器，o．0001um最小设定单位的nc装置。为在加工中即使负荷变动伺服系统的特性也保持不变，还需采用控制和鲁棒(robust)控制。在伺服系统的控制中，用高速微处理器，采用基于现代控制论前馈控制、二自由度控制、学习控制等。其数字控制系统的跟踪误差不超过2um。

    (7)机械智能化

    它在nc领域内是一种新技术，所谓机械智能化功能，是指机械自身可补偿温度、机械负荷等引起的机械变形的功能。这就需要检测主轴负荷、主轴及机座变形的传感器和处理传感器输出信号的电路。

    (8)诊断维修智能化

    故障的诊断与维修是nc的重要技术。基于ai专家系统的故障诊断已存在，现在主要是建立用于诊断故障的数据库。把nc装置通过internet和internet与中央计算机相连接，使其具有远距离诊断的功能。

    进一步的发展是预维修系统，即在故障将要发生前把将要发生故障的部件更换下来的系统，它需要通过智能传感器、高速pmc及大型数据库来实现。
 

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