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圖說(shuō)工控機(jī)的分類(lèi)+日常維護(hù)

來(lái)源:圖說(shuō)智能化 ??2018-03-31 閱讀:1007
一、工控機(jī)的分類(lèi)

1概述

工控機(jī)(IndustrialPersonal Computer,IPC)即工業(yè)控制計(jì)算機(jī),是一種采用總線(xiàn)結(jié)構(gòu),對(duì)生產(chǎn)過(guò)程及機(jī)電設(shè)備、工藝裝備進(jìn)行檢測(cè)與控制的工具總稱(chēng)。工控機(jī)具有重要的計(jì)算機(jī)屬性和特征,如具有計(jì)算機(jī)CPU、硬盤(pán)、內(nèi)存、外設(shè)及接口,并有操作系統(tǒng)、控制網(wǎng)絡(luò)和協(xié)議、計(jì)算能力、友好的人機(jī)界面。工控行業(yè)的產(chǎn)品和技術(shù)非常特殊,屬于中間產(chǎn)品,是為其他各行業(yè)提供可靠、嵌入式、智能化的工業(yè)計(jì)算機(jī)。
工控機(jī)全稱(chēng)工業(yè)控制計(jì)算機(jī),是專(zhuān)門(mén)為工業(yè)控制設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī),用于對(duì)生產(chǎn)據(jù)參數(shù)等進(jìn)行監(jiān)測(cè)與控制。工控機(jī)經(jīng)常會(huì)在環(huán)境比較惡劣的環(huán)境下運(yùn)行,對(duì)數(shù)據(jù)的安全性要求也更高,所以工控機(jī)通常會(huì)進(jìn)行加固、防塵、防潮、防腐蝕、防輻射等特殊設(shè)計(jì)。工控機(jī)對(duì)于擴(kuò)展性的要求也非常高,接口的設(shè)計(jì)需要滿(mǎn)足特定的外部設(shè)備,因此大多數(shù)情況下工控機(jī)需要單獨(dú)定制才能滿(mǎn)足需求。

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2主要分類(lèi)

目前工控機(jī)的主要類(lèi)別有:IPC(PC總線(xiàn)工業(yè)電腦)、PLC(可編程控制系統(tǒng))、DCS(分散型控制系統(tǒng))、FCS(現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)系統(tǒng))及CNC(數(shù)控系統(tǒng))五種。
1、IPC
即基于PC總線(xiàn)的工業(yè)電腦。據(jù)2000年IPC統(tǒng)計(jì)目前PC機(jī)已占到通用計(jì)算機(jī)的95%以上,因其價(jià)格低、質(zhì)量高、產(chǎn)量大、軟/硬件資源豐富,已被廣大的技術(shù)人員所熟悉和認(rèn)可,這正是工業(yè)電腦熱的基礎(chǔ)。其主要的組成部分為工業(yè)機(jī)箱、無(wú)源底板及可插入其上的各種板卡組成,如CPU卡、I/O卡等。并采取全鋼機(jī)殼、機(jī)卡壓條過(guò)濾網(wǎng),雙正壓風(fēng)扇等設(shè)計(jì)及EMC(electromagneticcompatibility)技術(shù)以解決工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的電磁干擾、震動(dòng)、灰塵、高/低溫等問(wèn)題。
IPC有以下特點(diǎn):
可靠性:工業(yè)PC具有在粉塵、煙霧、高/低溫、潮濕、震動(dòng)、腐蝕和快速診斷和可維護(hù)性,其MTTR(MeanTimetoRepair)一般為5min,MTTF10萬(wàn)小時(shí)以上,而普通PC的MTTF僅為10000~15000小時(shí)。
實(shí)時(shí)性,工業(yè)PC對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)在線(xiàn)檢測(cè)與控制,對(duì)工作狀況的變化給予快速響應(yīng),及時(shí)進(jìn)行采集和輸出調(diào)節(jié)(看門(mén)狗功能這是普通PC所不具有的),遇險(xiǎn)自復(fù)位,保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
擴(kuò)充性,工業(yè)PC由于采用底板+CPU卡結(jié)構(gòu),因而具有很強(qiáng)的輸入輸出功能,最多可擴(kuò)充20個(gè)板卡,能與工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的各種外設(shè)、板卡如與道控制器、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、車(chē)輛檢測(cè)儀等相連,以完成各種任務(wù)。
兼容性,能同時(shí)利用ISA與PCI及PICMG資源,并支持各種操作系統(tǒng),多種語(yǔ)言匯編,多任務(wù)操作系統(tǒng)。
2、可編程序控制器(PLC)
PLC 英文全稱(chēng)Programmable Logic Controller,中文全稱(chēng)為可編程邏輯控制器。定義是:一種專(zhuān)門(mén)為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作電子系統(tǒng)。它采用一種可編程的存儲(chǔ)器,在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令,通過(guò)數(shù)字式或模擬式的輸入輸出來(lái)控制各種類(lèi)型的機(jī)械設(shè)備或生產(chǎn)過(guò)程。
可編程控制器是計(jì)算機(jī)技術(shù)與自動(dòng)化控制技術(shù)相結(jié)合而開(kāi)發(fā)的一種適用工業(yè)環(huán)境的新型通用自動(dòng)控制裝置,是作為傳統(tǒng)繼電器的替換產(chǎn)品而出現(xiàn)的。隨著微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展,可編程控制器更多地具有了計(jì)算機(jī)的功能,不僅能實(shí)現(xiàn)邏輯控制,還具有了數(shù)據(jù)處理、通信、網(wǎng)絡(luò)等功能。由于它可通過(guò)軟件來(lái)改變控制過(guò)程,而且具有體積小、組裝維護(hù)方便、編程簡(jiǎn)單、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn),已廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域,大大推進(jìn)了機(jī)電一體化的進(jìn)程。
3、分散型控制系統(tǒng)(DCS)
DCS 英文全稱(chēng)Distributed Control System,中文全稱(chēng)為分布式控制系統(tǒng)。它是一種高性能、高質(zhì)量、低成本、配置靈活的分散控制系統(tǒng)系列產(chǎn)品,可以構(gòu)成各種獨(dú)立的控制系統(tǒng)、分散控制系統(tǒng)DCS、監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(SCADA),能滿(mǎn)足各種工業(yè)領(lǐng)域?qū)^(guò)程控制和信息管理的需求。系統(tǒng)的模塊化設(shè)計(jì)、合理的軟硬件功能配置和易于擴(kuò)展的能力,能廣泛用于各種大、中、小型電站的分散型控制、發(fā)電廠(chǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的改造以及鋼鐵、石化、造紙、水泥等工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程控制。
4、現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)系統(tǒng)(FCS)
FCS英文全稱(chēng)Fieldbus Control System,中文全稱(chēng)為現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)控制系統(tǒng)。它是全數(shù)字串行、雙向通信系統(tǒng)。系統(tǒng)內(nèi)測(cè)量和控制設(shè)備如探頭、激勵(lì)器和控制器可相互連接、監(jiān)測(cè)和控制。在工廠(chǎng)網(wǎng)絡(luò)的分級(jí)中,它既作為過(guò)程控制(如PLC,LC等)和應(yīng)用智能儀表(如變頻器、閥門(mén)、條碼閱讀器等)的局部網(wǎng),又具有在網(wǎng)絡(luò)上分布控制應(yīng)用的內(nèi)嵌功能。由于其廣闊的應(yīng)用前景,眾多國(guó)外有實(shí)力的廠(chǎng)家競(jìng)相投入力量,進(jìn)行產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。目前,國(guó)際上已知的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)類(lèi)型有四十余種,比較典型的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)有:FF,Profibus,LONworks,CAN,HART,CC-link等。
5、數(shù)控系統(tǒng)(CNC)
CNC英文全稱(chēng)Computer numerical control,中文全稱(chēng)為計(jì)算機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng)。

它是采用微處理器或?qū)S梦C(jī)的數(shù)控系統(tǒng),由事先存放在存儲(chǔ)器里系統(tǒng)程序(軟件)來(lái)實(shí)現(xiàn)控制邏輯,實(shí)現(xiàn)部分或全部數(shù)控功能,并通過(guò)接口與外圍設(shè)備進(jìn)行聯(lián)接,稱(chēng)為計(jì)算機(jī)數(shù)控,簡(jiǎn)稱(chēng)CNC系統(tǒng)。數(shù)控機(jī)床是以數(shù)控系統(tǒng)為代表的新技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)的滲透形成的機(jī)電一體化產(chǎn)品;其技術(shù)范圍覆蓋很多領(lǐng)域:
1)機(jī)械制造技術(shù);
2)信息處理、加工、傳輸技術(shù);
3)自動(dòng)控制技術(shù);
4)伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù);
5)傳感器技術(shù);
6)軟件技術(shù)等。
二、工控機(jī)的日常維護(hù)

 目前在很多場(chǎng)合使用工控機(jī),但真正能把工控機(jī)轉(zhuǎn)得很好的也不是很多。經(jīng)常看到有些人忙活了半天,還是不能把機(jī)器故障排除,而有些人用起來(lái)則得心應(yīng)手。這區(qū)別即源自用戶(hù)對(duì)工控機(jī)的正確管理和維護(hù)。對(duì)此進(jìn)行了一點(diǎn)歸納,希望能對(duì)大家有所幫助。
  首先,要給工控機(jī)一個(gè)平穩(wěn)的工作環(huán)境。如當(dāng)機(jī)器對(duì)磁盤(pán)或硬盤(pán)進(jìn)行讀寫(xiě)操作時(shí)出現(xiàn)震動(dòng),驅(qū)動(dòng)器會(huì)嚴(yán)重磨損或?qū)е掠脖P(pán)損壞。如果要靠墻放置,距離墻壁至少應(yīng)有的間隙,以保證散熱良好,否則,會(huì)導(dǎo)致元器件加速老化。具體要做好以下幾點(diǎn):

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一、機(jī)箱
  機(jī)箱中包括工控電源、無(wú)源底板、風(fēng)扇。工控電源:它是為N小時(shí)不間斷開(kāi)機(jī)服務(wù)的,所以它的性能較好,主要需注意的是盡量減少灰塵的進(jìn)入,防止灰塵影響風(fēng)扇的運(yùn)行。防止瞬時(shí)斷電,瞬時(shí)斷電又突然來(lái)電往往會(huì)產(chǎn)生一個(gè)瞬間極高的電壓,很可能“燒”壞電腦,電壓的波動(dòng)(過(guò)低或過(guò)高)也會(huì)對(duì)電腦造成損傷。因此,應(yīng)盡量配備電源。另外,還應(yīng)防靜電、防雷擊。
  無(wú)源底板:它是為各種板卡包括,)(卡、顯卡、聲卡、網(wǎng)卡等)提供電源的,它的日常維護(hù)要注意三點(diǎn):不能在底板帶電的情況下?lián)懿灏蹇ǎ鍝馨蹇〞r(shí)不可用力過(guò)猛,過(guò)大,用酒精等清洗底板時(shí),要注意防止工具劃傷底板。
  插槽內(nèi)不能積灰塵,否則會(huì)導(dǎo)致接觸不良,甚至短路。插槽內(nèi)的金屬腳是否對(duì)齊,有無(wú)彎曲,否則影響板卡在系統(tǒng)中的運(yùn)行,會(huì)因此出現(xiàn)開(kāi)機(jī)不顯示、板卡找不到、死機(jī)等各種現(xiàn)象。風(fēng)扇:工控箱內(nèi)風(fēng)扇是專(zhuān)門(mén)為工控機(jī)設(shè)計(jì)的,它是向機(jī)箱內(nèi)吹風(fēng),降低機(jī)箱內(nèi)溫度。它要注意的是:電源是否接到插頭上,風(fēng)扇外部的過(guò)濾網(wǎng)要定時(shí)清洗(每月一次),以防過(guò)多的灰塵進(jìn)入機(jī)箱。
  
二、硬盤(pán)、光驅(qū)、軟驅(qū)
  硬盤(pán):不要隨意拆卸硬盤(pán),避免振動(dòng)、擠壓。盡量不要在硬盤(pán)運(yùn)行時(shí)關(guān)閉計(jì)算機(jī)電源,這樣突然關(guān)機(jī)會(huì)導(dǎo)致硬盤(pán)磁道損壞,數(shù)據(jù)丟失。不要隨意觸動(dòng)硬盤(pán)上的跳線(xiàn)裝置。搬運(yùn)時(shí)一定要用抗靜電塑料袋包裝或用海綿等防震壓材料固定好,經(jīng)常檢查病毒,以防侵蝕。在操作系統(tǒng)中有節(jié)能功能時(shí)要盡量合理使用,以延長(zhǎng)硬盤(pán)使用壽命。
  光驅(qū):在使用中不要隨意打開(kāi)光驅(qū)門(mén),不能使用有損傷、盜版光碟,防止灰塵進(jìn)入光驅(qū)內(nèi),光驅(qū)在使用過(guò)程中不要震動(dòng),歪曲,拍打。數(shù)據(jù)線(xiàn)要連接通暢,保證光驅(qū)讀盤(pán)順利。
  軟驅(qū):不能把壞盤(pán)、有毒盤(pán)放入軟驅(qū)中,勿使用劣質(zhì)和發(fā)霉的軟盤(pán),以防劃傷磁頭。當(dāng)軟驅(qū)正在對(duì)磁盤(pán)進(jìn)行讀寫(xiě)操作時(shí)(軟驅(qū)指示燈亮),不要強(qiáng)行將磁盤(pán)取出,以防損傷磁頭或使磁頭偏移,導(dǎo)致無(wú)法正常讀寫(xiě)。

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三、主板(卡)工控機(jī)主板是專(zhuān)為在高、低溫特殊環(huán)境中,長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行而設(shè)計(jì)的,它在運(yùn)用中所要注意的是:不能帶電插撥(內(nèi)存條,板卡后面的鼠標(biāo)、鍵盤(pán)等),帶電插撥會(huì)導(dǎo)致插孔損壞,不能用,嚴(yán)重的甚至?xí)怪靼鍝p壞。主板上的跳線(xiàn)不能隨便跳,要查看說(shuō)明書(shū)或用戶(hù)手冊(cè),否則會(huì)由于不同型號(hào)主板的電壓設(shè)置不同而導(dǎo)致?lián)p壞。對(duì)主板的灰塵應(yīng)定時(shí)清潔,不能用酒精或水,應(yīng)用干刷子、吸塵器或皮老虎把灰塵吸完或吹掉。保持主板上內(nèi)存扦槽的干凈,無(wú)斷腳、歪腳。主板下插入無(wú)源底板中的金手指要干凈,在底板上要插緊、插到位。

四、各種板卡(顯卡、聲卡、網(wǎng)卡等)
板卡所要注意的就是防塵,插腳要完好,板卡豎直插入不能歪曲,并且板卡外插孔上的連接件不能帶電撥插。
 

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