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随着工业操纵自动化的不断发展,传统控制系统慢慢无法满足日益提升效率、平稳性和灵活性的需求。嵌入式工控机(EmbeddedIndustrialControlComputer)应时而变。嵌入式工控机做为工业整个系统的重要硬件,以独特的优点,已成为当今智能制造、物联网、智慧交通等领域不可或缺的技术平台。
嵌入式工控机更大 的优势之一就是其出色的稳定性和耐用性。与传统个人电脑(PC)不同的是,嵌入式工控机在设计时十分注重长期持续工作的要求,能够在高温、低温、高湿度、强振动等极端环境下运行,持续保持高效稳定工作环境。这使得嵌入式工控机广泛用于生产线管控、能源管理系统、交通监控等需要24钟头连续操作的工业自动化控制系统。
嵌入式工控机设计一般考虑多余电源、干扰信号和振动的特殊要求,其硬件与软件的长期稳定性确保了所有工业操纵自动化系统的安全高效运行。
随着工业智能的不断进步,嵌入式工控机的性能逐步提高,能够支持更为复杂运算数据处理任务。当代嵌入式工控机选用IntelCorei系列、ARM架构等先进的处理器架构,有着强大的多任务处理水准、实时操作系统适用和快速传送数据水准,能有效应对大规模数据的并行处理规定。
嵌入式工控机在功能扩展性层面也表现出很高的灵活性。用户可根据实际需要订制插座,改善扩展模块,配置不同的传感器和外围设备,以满足不同工业应用软件对数据采集、操作和监督的规定。
和传统工业控制机对比,嵌入式工控机设计更加紧凑,体型小,可以满足狭小的空间拼装规定。在很多工业行业,空间有限,尤其是在生产线、工业设备以及智能交通系统中,嵌入式工控机体型小,便于集成到设备及生产体系中,方便使用,不影响系统性能。
这一特点促进嵌入式工控机在各种复杂的工业环境下具有极强的适应性。不论是设备端、车间端或是远程端,嵌入式工控机都能在不占有太多空间的情形下提供高效控制和数据处理。
嵌入式工控机的另一个明显特点是能耗低。因为嵌入式工控机选了节能型的处理器和硬件构件,可以大大降低能耗,节约电力成本。尤其是在务必长期运行的区域,嵌入式工控机的低功耗特点能够有效地减少设备的散热问题,从而延长设备使用寿命。
嵌入式工控机具备集成度高、节能的特性,也有助于减少电子废品的建立,缓解环境效应,合乎工业界日益关心的绿色环保要求。
在工业操纵自动化的应用中,设备之间的传送数据和通信至关重要。嵌入式工控机一般提供大量的通信接口,如RS232/RS485、Ethernet、CAN总线、USB、I/O接口等,提供工业标准协议和网络协议。通过这些插座,嵌入式工控机能够实现各种感应器、执行器、执行器、PLC(可编程逻辑控制器)等设备的无缝连接,打造了灵便高效的工业互联网(IIoT)系统。
这类广泛信息共享水准促进嵌入式工控机不仅能在部分系统内独立运行,而且能做为全部工业整个系统的“核心大脑”,实现跨设备、跨区域的资源共享和集中控制。
嵌入式工业主要用途及前景
嵌入式工控机的出色性能在很多工业中得到广泛应用,尤其是在智能制造、工业操纵自动化、交通监控等领域,彰显了不可替代的作用。下边,我们将详细讨论嵌入式工控机的常见应用案例。
>智能制造是工业4.0的重要组成部分,根据数据收集、实时监控、机械自动化等技术实现了生产过程的智能化和自动化。嵌入式工控机做为智能制造系统的关键硬件系统,可以有效的适用生产线的机械自动化和生产数据的实时采集。
生产过程中,嵌入式工业控制功能积极与感应器、机器人、PLC等设备的联接,进行设备状态的实时监控、故障测试和生产过程的改善。嵌入式工控机还可以与云平台联接,进行数据分析和预测,为用户提供智能决策剖析,提高工作效率,控制成本。
随着城市化进程的加快,智能交通系统(ITS)变成当代城市的重要组成部分。嵌入式工控机在交通监控行业具有较高的实际意义。积极与中央控制系统的联动,能够实时采集车流量数据,检验道路状况,调节交通指示灯,公布实时路况。
比如,在高速公路的智能监控系统中,嵌入式工业控制板可以和视频监控设备、雷达传感器等设备连接,并行计算交通数据,并提供投资决策。依据嵌入式工控机,交通管理部门能够及时获得交通状况,合理调度车流量,提升公路交通效率,降低交通事故的发生。
环保监测和能源管理是嵌入式工控机的主要用途。嵌入式工控机和各种环保监测感应器(如温湿度传感器、空气质量监测仪、噪声监测设施等)可连接,完成环境数据的实时采集、剖析及管理。嵌入式工控机可用于能源管理系统,检测和改进电力、供电、供气等高品质应用,保证资源科学安排和节省。
随着物联网技术发展,嵌入式工控机将发挥越来越重要的作用。将来,嵌入式工控机将进一步与人工智能、大数据、5g等技术相结合,为工业自动化控制给予更强的智能应用。随着工业4.0的实行,嵌入式工控机将更加智能化、一体化,具有更好的自主决策能力及自适应能力,推动全球制造业的转型升级。
嵌入式工控机在工业操纵自动化、智能制造和物联网应用上的优势和广阔前景,已成为未来工业技术发展的重要动力。