理论教育 工业控制计算机技术的发展概况

工业控制计算机技术的发展概况

时间:2023-06-15 理论教育 版权反馈
【摘要】:进入21世纪,计算机技术发展迅速,计算机领域以个人计算机为主角,并表现出两个主要特点:其一是多媒体技术的应用;其二是工业控制微型计算机的广泛应用。工业个人计算机简称工业计算机或工控机,伴随着PC产业的发展,得到了长足的发展。

工业控制计算机技术的发展概况

进入21世纪,计算机技术发展迅速,计算机领域个人计算机(Personal Computer,PC)为主角,并表现出两个主要特点:其一是多媒体技术的应用;其二是工业控制微型计算机的广泛应用。其中,微型计算机的发展特点是,技术发展与更新换代加快,产量产值在计算机产业中日趋占主导地位;外部设备向轻、薄、短、小及智能化方向发展;多媒体信息处理技术与多媒体个人计算机迅速崛起;软件工程、软件自动生成工具将实现商品化;软件生产及维护初步实现工程化、工厂化;应用系统向网络化、集成化、智能化方向发展。

工业个人计算机(Industry Personal Computer,IPC)简称工业计算机或工控机,伴随着PC产业的发展,得到了长足的发展。尽管工控机在架构上也是基于x86为主,在用户使用端和PC产业相同,但与PC产业的发展却完全是不同的道路。

PC的设计理念是追求更高的速度、更好的使用舒适度、更好的用户体验。由于消费者需求的不同,PC又衍生出家用PC和商用PC两大方向。家用PC是以时尚的外形、较高的显卡性能、多媒体显示性能、丰富的扩展性能、多声道声卡等方面作为吸引消费者的卖点,有些高档家用PC甚至配备遥控器、时尚的音响,俨然一个家庭多媒体中心。商用PC则是通过稳重的外观、完备的售后服务、有限的扩展性能、高的运算速度等来吸引商用客户采购。

工控机是完全不同的设计理念,更多的是在恶劣的环境下使用,对产品的易维护性、散热、防尘、产品周期、尺寸方面都有着严格的要求。因此,在设计和选择工控机平台时,考虑得更多的是结构的设计,然后才是对性能等的考虑。

随着集成电路芯片集成度的提高、功能的加强、价格的下降、印制电路板(PCB)制板工艺的改进、元器件封装和安装技术的发展,无论是在板体结构上,还是在总线结构上,以及操作系统和应用软件上都有了更大的选择余地。工控机使用环境、抗振动、防尘、电源波动、磁盘驱动、稳定工作等方面,都得到很大的改善,更加适用于工业控制环境,因而工控机也有了更加广阔的发展前景。

下面从几个方面叙述工控机的几个发展趋势。

1.主机发展趋势

20世纪90年代中期开始,将以工控机作为重要发展趋势。目前全世界有上百家制造厂商生产各类工控机产品,包括主机、I/O配套设备、控制软件包、应用软件包等。

2.工控机总线的发展

从ISA总线发展到视频电子产品标准协会(VESA)局部总线,进一步是PCI总线,目前PCI总线是发展的主流。

3.工控机处理器的发展

从80386、80486和Pentium,后来又发展到Pentium4。(www.daowen.com)

4.工控软件的发展

采用面向对象的软件,操作系统平台从原来的MS-DOS发展到Windows,采用Windows95、Windows 98、WindowsMe、Windows 2000、Windows NT、Windows XP和Windows 7,其实时多任务处理功能更强,人机界面更丰富。

5.多媒体工控机

将多媒体技术引入工控机,从而构成集视频功能、音频功能、图像功能和处理功能于一体化的多媒体工控机。

6.工控机系统的发展

(1)综合自动化系统 将控制、管理、调度、经营和决策功能综合起来,以达到最大的经济效益为主要目标。

(2)开放式系统结构 硬件、软件、接口和通信网络均遵循开放系统原则。

(3)现场总线技术 使系统彻底分散化。

(4)实时控制与优化的商品化软件 包括典型的系统应用软件包,以高级控制组合为目的建立其数学模型,包括预测、优化和多模式等。

(5)高性能控制算法自适应、模糊控制和神经元网络等控制算法。

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