工控电源PCB样品组装

工业控制是指工业自动化控制，主要通过电子、机械和软件的结合来实现。 那就是工业控制，或者说工厂自动化控制。 主要是指利用计算机技术、微电子技术、电气手段，使工厂的生产制造过程更加自动化、高效、精确、可控和可视化。

工业控制的作用

工业控制技术的出现和推广带来了第三次工业革命，使工厂的生产速度和效率提高了300%以上。 20世纪80年代初，伴随着改革开放的春风，国外先进的工控技术进入中国大陆，广泛应用的工控产品有“PLC、变频器、伺服电机、工控机”等。 这些产品和技术有力地推动了中国制造业的自动化进程，为中国的现代化建设做出了巨大贡献。

工业控制的主要核心领域在大型电厂、航空航天、大坝建设、工业温控加热、陶瓷等方面具有不可替代的优势。

例如，电网的实时监控需要采集大量的数据值并进行综合处理。 工控技术的介入，为大量信息的处理提供了便利。

工业控制的出现，提高了制造业和建筑业的安全和精度，解决了原有的温度、压力、气体流量、液体流量等工业需求。 原来需要半自动化、人工的工作，已经演变成自动化，包括常见的空气开关、压力变送器、流量计等。

工控工作原理：例如空气开关的功率控制，当电器功率过大时，内部机械原理开始运行，开关自动断开，从而保证使用安全 工业或建筑物中的电力，并准确找到短路源。

工控机

工业控制计算机是采用总线结构对生产过程及其机电设备、工艺设备进行检测和控制的工具的总称。 它具有重要的计算机属性和特性，如：计算机CPU、硬盘、内存、外围设备和接口、实时操作系统、控制网络和协议、计算能力、友好的人机界面等。工业的主要组成部分 计算机有五类：IPC（PC总线工业计算机）、PLC（可编程控制系统）、DCS（分布式控制系统）、FCS（现场总线系统）和CNC（数控系统）。

开发

工业控制一直是制约我国装备工业乃至产品升级的瓶颈。 装备制造业是工业的核心和基础，决定着一个国家的工业水平和技术水平，也决定着在全球分工格局中的地位。

对于机床等工业主机，作为国内厂商，需要西门子或三菱提供整体运动控制解决方案。 直线电机、交流伺服电机及系统等核心运动控制产品是国外跨国公司整体提供精密运动控制的核心部件或应用解决方案，从产品到技术均由国外公司设计。 国内从事机床制造的厂商从应用的角度了解这些关键部件的作用以及如何更多地使用它们，最后将它们集成到一套机械设备中。 这是制造业的差距，也是追赶的方向。

全钢底盘

IPC全钢机箱按标准设计，抗冲击、抗振动、抗电磁干扰，内部可安装兼容PC-bus的无源背板。

无源背板

无源背板的插槽由总线扩展槽组成。 总线扩展槽可根据用户实际应用由多个插槽组成，用于扩展ISA总线、PCI总线、PCI-E总线、PCIMG总线。 各种总线的版本都有组合和搭配的要求。 例如，PCIMG1.3版本总线不提供ISA总线支持。 电路板为四层结构，中间两层为接地层和电源层。 这种结构可以削弱电路板上的逻辑信号。 相互干扰和较低的源阻抗。 背板可插接各种板卡，包括CPU卡、显示卡、控制卡、I/O卡等。

工业电源

早期基于英特尔奔腾处理器的工控机主要采用AT开关电源，像PC一样主要采用ATX电源，平均无故障运行时间达到25万小时。

CPU 处理器

工控机CPU卡的种类很多，按大小可分为长卡和半长卡。 大多采用桌面系统处理器，早期如386\486\586\PIII，现在主流是P4、酷睿等处理器，主板用户可以根据自己的需要自由选择。 其主要特点是：工作温度0-60℃； 带有硬件“看门狗”定时器； 也有部分要求低功耗的CPU卡采用嵌入式系列CPU。

其他配件

工控机其他配件基本兼容PC，主要包括CPU、内存、显卡、硬盘、软驱、键盘、鼠标、光驱、显示器等。工控机箱标准长度为19英寸， 高度为4U。

适用领域

IPC已经广泛应用于工业和人们生活的方方面面。 例如：控制站点、路桥控制收费系统、医疗设备、环保监控、通信保障、智能交通控制系统、楼宇监控与安防、语音呼叫中心、排队机、POS柜台收银机、数控机床、燃油 点胶机、金融信息处理、石油化工数据采集与处理、物探、野外便携作业、环保、军工、电力、铁路、公路、航天、地铁、智能楼宇、户外广告等。

特征

通俗地说，工控机就是专门为工业现场设计的计算机，而工业现场一般振动强，粉尘多，电磁场干扰大，一般工厂都是连续运转，也就是一年一般没有休息。 因此，与普通电脑相比，工控机必须具备以下特点：

① 机箱采用钢结构，具有较高的防磁、防尘、抗冲击能力。

②机箱内有专用背板，背板上有PCI和ISA插槽。

③机箱内有专用电源，电源抗干扰能力强。

④ 要求具有长期连续工作的能力。

⑤ 一般采用安装方便的标准机箱（4U标准机箱比较常见） 注：除以上特点外，其余基本相同。 另外，由于以上的专业特点，同级别工控机的价格要比普通电脑贵一些，但一般相差不大。

工控机的劣势虽然工控机与普通商用电脑相比有着得天独厚的优势，但其劣势也非常明显——数据处理能力差，具体如下：

①配置的硬盘容量小；

② 数据安全性低；

③ 贮存选择性小。

④价格较高。

可编程控制器

详细介绍

可编程逻辑控制器的英文名称是Programmable LogIC Controller，在1970年代和1980年代一直被称为PC。 自20世纪90年代个人电脑发展以来，也简称为PLC； 而可编程编程的概念涵盖范围太大，因此美国AB公司首次将可编程控制器命名为可编程逻辑控制器（PLC-PLC）。 （Programmable Logic Controller），为方便起见，PLC仍简称为可编程控制器。 有人把由可编程控制器组成的系统称为PCS可编程控制系统，强调可编程控制器制造商为人们提供的是一个完整的系统。

市场展望

PLC的发展历史

1968年，美国通用汽车公司（General Motors）提出取代继电器控制装置。 第二年，美国数字公司研制出第一代可编程控制器，满足了通用汽车装配线的要求。 随着集成电路技术和计算机技术的发展，已经出现了第五代PLC产品。

在以几何形状和机械性能变化为特征的制造业和以物理和化学变化为特征的将原材料转化为产品的过程工业中，除了基于连续数量的反馈控制外，特别是在制造业中还有开环 基于大量开关的顺序控制，根据逻辑条件执行顺序动作； 此外，还有根据逻辑关系对与顺序、时序无关的连锁保护动作进行控制； 以及大量开关量、脉冲量、定时、计数器、模拟量超限报警等基于状态量的离散量数据采集与监控。 由于这些控制和监视的要求，PLC发展成为一种替代继电器电路并进行顺序控制的产品。 在多年的生产实践中，PLC、DCS、IPC逐渐形成三足鼎立的局面，如表1所示，其他单回路智能调节器占据了一定的市场份额。

80年代至90年代中期是PLC增长最快的时期，年增长率达30-40%。 由于PLC机触点处理仿真能力和网络功能的提高，挤占了一部分DCS市场（过程控制），逐步垄断了污水处理等行业。 但由于工业PC（IPC）的出现，特别是现场总线技术的发展，IPC和FCS也挤占了一部分PLC市场，因此PLC的增速普遍放缓。 全球有200多家制造商生产300多个品种的PLC产品，主要用于汽车（23%）、粮食加工（16.4%）、化学/制药（14.6%）、金属/采矿（11.5%）、 纸浆/造纸 (11.3%) %) 等行业。

PLC的市场情况

国内PLC制造商约有30家，但尚未形成规模化生产能力和名牌产品，部分产品采用仿制、来料组装或“贴牌”生产。 因此，可以说PLC在我国还没有形成制造业。 作为一个在原理、技术、工艺上都没有尖端技术难度的产品，只要我们努力，就可以形成制造业。

在PLC应用方面，我国非常活跃。 每年新投入PLC产品约10万套，年销售额30亿元，应用行业也非常广泛。 但是，与其他国家相比，在机械加工和生产线的应用方面需要更多的投资。

PLC的市场潜力巨大，不仅在我国，即使在工业发达的日本，调查显示，支持PLC的机电一体化产品比例也达到42%，其中24%由继电器和接触器控制。 所以，还有很多场合需要应用PLC，尤其是在我国。

从技术创新的角度看，我国大中型企业要大力发展CIMS（计算机集成制造系统），在机械制造厂形成FMS柔性制造系统。 PLC是基础，所以PLC市场广阔。

PLC具有稳定可靠、价格便宜、功能齐全、应用灵活方便、操作维护方便等优点。 这是它能够长期占据市场的根本原因。 下面我们将重点关注几个问题，研究其发展趋势。

硬件软件

PLC的分类

PLC在1990年代形成了微型、小型、中型、大型和巨型PLC。 按I/O点数可分为：

l 微型PLC：32个I/O

l 小型PLC：256个I/O

l 中型PLC：1024 I/O

l 大型PLC：4096个I/O

l 巨型PLC：8195 I/O

单机支持300个回路、65000个I/O点的大型系统对应中型及以上的PLC，均采用16-32位CPU。 微型和小型 PLC 最初使用 8 位 CPU。 根据通信要求，有的还采用16位CPU。 位 ~ 32 位 CPU。 由于I/O点数在64点以下的PLC销量占整个PLC的47%，64点到256点的占31%，加起来占整个PLC销量的78%，所以应该多研究 在微型和小型 PLC 上完成。

PLC硬件

PLC控制器本身的硬件采用积木式结构，各厂家的产品结构大同小异。 以日本欧姆龙C200HE为例，它是总线模板框架结构，CPU模板安装在基本框架（CPU主板）上，I/O模板安装在其他插槽上； 如果I/O模板较多，可将CPU主板通过I/O扩展线连接到I/O扩展主板，I/O模板安装在上面； 另一种方法是配备远程I/O从站等。这些都表明PLC制造商将所有硬件组件开发给用户，方便用户选择和配置成不同规模的PLC。 此外，这种硬件配置的开放性为制造商、分销商（代理商）和系统集成商提供了巨大的利益。 ，给终端用户带来了很多便利，也给营销供应链带来了很大的便利。 这是一个很好的成功经验。

PLC中的I/O模板，除了通用的DI/DO、AD/DA模板外，还开发了一系列具有特殊功能的I/O模板，为PLC在各行业的应用开辟了道路 ，如用于识别的条码ASCII/BASIC模板，用于反馈控制的PID模板，用于操作控制和加工的高速计数模板，单轴位置控制模板，双轴位置控制模板，凸轮定位器模板，射频识别接口 模板等等，这个以后会得到很大的发展。 另外在输入输出相关元器件、输入输出电气隔离、强干扰情况下的地隔离等方面也会更加完善。

PLC中的CPU配合存储器完成控制功能。 它不同于处理温度、压力和流量等参数的DCS系统。 采用较快的巡回扫描周期，一般为0.1~0.2s，较快的扫描周期为50ms以下。 它是一个数字采样控制系统。

PLC软件

为了完成控制策略，为了代替继电器，使用户可以完成类似于继电器电路的控制系统梯形图，有一组控制算法功能块（或子程序），称为指令系统。 编译在内存ROM中。 用户可以在编译应用程序时调用它。 指令系统大致可以分为两类，即基本指令和扩展指令。 细分通用PLC指令系统包括：基本指令、定时/计数器指令、移位指令、传送指令、比较指令、转换指令、BCD运算指令、二进制运算指令、递增/递减指令、逻辑运算指令、特殊运算指令等 ., 这些指令大多类似于汇编语言。 此外，PLC还完善了充足的定时器、计数器、内部继电器、寄存器和存储区等内部资源，给编程带来了极大的便利。

编程语言

IEC61131-3

由于各PLC厂商产品指令系统的差异，以及用户对编程方式的要求不同，IEC制定了基于Windows的编程语言标准IEC61131-3（IEC于2007年颁布了可编程控制器国际标准IEC1131 1993），规定了五种编程语言：指令表（IL）、梯形图（LD）、顺序功能图（SFC）、功能块图（FBD）和结构化文本（ST）。 这包括文本编程（IL、ST）和图形编程（LD、FBD），而 SFC 可用于两种类型的编程语言。

IEC技术委员会（TC65）进来开展

IEC61499项目扩展了IEC61131-3，这是一个通过通信网络互连的模块化分布式系统架构的标准，并将改进IEC61131-3。 这是基于数字技术的可编程逻辑控制设备开放性的高层次标准化文件，是PLC发展的大趋势。

发展趋势

一台或几台PLC和PC机连接到系统中，PC机起到原编程器和人机界面操作站的作用。 这是20世纪90年代的新趋势，为系统集成带来商机。 同时，还开发了编程软件和人机界面软件（监控软件或组态软件）和软件界面（或驱动软件）。

PLC厂商在原有CPU模板上提供物理层RS232/422/485接口的基础上，逐步增加各种通讯接口，提供完整的通讯网络。 由于数据通信技术的快速发展，用户对开放性的要求强烈，而现场总线技术和以太网技术也同步发展，因此由PLC组成的PCS系统的开放性略优于DCS。 Rockwell AB已形成多层结构体系，即Ether Net、Control Net、Device Net和Asi等现场总线（原DH+网络也兼容）。 除了Profibus-DP通讯网络和Profibus-FMS网络外，西门子还提出了S7路由网络，即Profibus-DP和Industrial Enternet的二层结构。 网络还在发展，国家应该积极投入。

2001年，我国机械工业成为工业发展的新亮点。 总产值比上年增长17.15%。 汽车产量居世界前十位，机床产量居世界第五位。 机械工业利润增长33.35%，占全行业新增利润的60%以上。 出口也呈现令人鼓舞的增长。 机械行业提出要实行联网。 对于这一点，PLC从业者应该有清醒的认识，尤其要注意组网的开放性，组网的性能价格比，组网的可靠性、安全性和先进性。 .

网络向上连接是Internet问题，向下连接是现场总线问题。 此外，现有网络能否采用以太网“电子网络到底”方式，网络采用客户端/服务器方式，浏览器/服务器方式，生产者/消费者方式，接口软件采用OPC方式等问题需要解决 进一步落实。 PLC与智能MCC电机控制中心、数控机床配套的NC/CNC数控设备及其他运行控制系统、电控设备、变频器、软启动器等连接成系统； PLC必须配合DCS作为DCS远程I/O站等； PLC要和IPC分工合作。 除了使用工控机作为人机界面外，使用软件PLC的I/O组件也是可行的； 此外，PLC和紧急停车安全系统（ESD，Emergency Shut Down Systems），与立体仓库、机器人、CAD/CAM等的关系也要处理好。 总之，PLC必须兼容各种新技术，才能使PLC成为真正的“计算机”。

PLC的应用领域广泛，还有很多领域亟待探索，如用于海关过境车辆认证（深圳盐田），我国的药品自动售货（多家中药店）等。 此外，PLC还可用于离散事件系统，如高速公路网络交通流量（车辆计数、乘客计数、停留时间测量）、物流系统、柔性制造系统（敏捷制造系统）和所有非标跟进 服务系统。 ，然后建模并采取对策和优化。 PLC的未来是光明的，一切悲观的论调都是站不住脚的。 至于技术进步，PLC与其他技术融合并消失还需要一定的时间！

智能

概述

众所周知，自20世纪60年代以来，西方国家依靠技术进步（即新设备、新技术和计算机应用）改造传统产业，导致产业快速发展。 20世纪末世界最大的变化是全球市场的形成。 全球市场导致前所未有的激烈竞争，促使企业加快新产品上市时间、提高品质、降低成本和完善服务体系。 这就是 T.Q.C.S. 企业的。

计算机集成制造系统（CIMS）虽然结合了信息集成和系统集成，追求更完善的T.Q.C.S，使企业能够实现“在正确的时间，以正确的方式将正确的信息传递给正确的人，从而 能做出正确的决定”，即“五个正确”。 然而，这种自动化需要投入大量资金。 这是一种高投入、高效率、高风险的发展模式，是大多数中小企业难以接受的。 我国中小企业、准大型企业仍在走低成本工控自动化之路

自动化

工控自动化主要包括三个层次，从下到上依次为基础自动化、过程自动化和管理自动化，其中核心是基础自动化和过程自动化。

在传统的自动化系统中，基础自动化部分基本由PLC和DCS垄断，过程自动化和管理自动化部分主要由各种进口过程计算机或小型机组成。 其硬件、系统软件和应用软件的高昂价格让很多商家敬而远之。

20世纪90年代以来，由于基于PC的工业计算机（简称工业PC）的发展，由工业PC、I/O设备、监控设备、控制网络等组成的基于PC的自动化系统得到迅速普及，成为 现实。 低成本工业自动化的重要途径。 我国重钢等大型企业的大型加热炉几乎也全部拆除了原有的DCS或单回路数字调节器，代之以工控机组成控制系统，并采用模糊控制算法， 取得了很好的效果。

市场

由于基于 PC 的控制器已被证明与 PLC 一样可靠，并被操作和维护人员所接受，因此一家又一家制造商正在采用基于 PC 的控制解决方案，至少在他们的部分生产中。 基于PC的控制系统易于安装和使用，并具有先进的诊断功能，为系统集成商提供了更灵活的选择。 从长远来看，基于PC的控制系统维护成本低。

       由于可编程逻辑控制器（PLC）受到PC控制的威胁最大，因此PLC供应商对PC的使用感到不安。 事实上，可编程逻辑控制器（PLC）也加入了PC控制的“浪潮”。

       工业PC在我国发展极为迅速。 从全球范围来看，工控机主要包括IPC工控机和紧凑型PCI工控机及其变形机两大类，如AT96总线工控机。 由于基础自动化和过程自动化对工控机的运行稳定性、热插拔和冗余配置要求较高，现有工控机已不能完全满足要求，将逐步退出该领域，取而代之的是基于CompactPCI的 工控机，而工控机则占据管理自动化层。 2001年，国家设立了“基于工业控制计算机的开放式控制系统产业化”的工业自动化重大专项。 目标是开发具有自主知识产权的基于PC的控制系统，占据国内30%（50%）的市场份额并实现产业化。

       几年前，当“软PLC”出现时，业界认为工业PC将取代PLC。 但是，今天的工业PC并没有取代PLC，主要有两个原因：一是系统集成的原因； 二是软件操作系统WindowsNT的原因。 一个成功的基于PC的控制系统必须具备两点：一是所有的工作都必须在一个平台上由软件来完成； 另一种是为客户提供他们需要的一切。 可以预见，工业PC与PLC的竞争将主要集中在高端应用，数据复杂，设备集成度高。 工业 PC 不可能与低成本微型 PLC 竞争，后者是 PLC 市场增长最快的部分。 从发展趋势来看，未来的控制系统很可能存在于工业PC和PLC之间，而且这些融合的迹象已经出现。

      与 PLC 一样，工业 PC 市场在过去两年中保持平稳。 与 PLC 相比，工业 PC 软件便宜。 据Frost & Sullivan估计，全球每年7亿美元的工业PC市场中，约有8500万美元为控制软件，1亿美元为操作系统。 到2007年将翻番，工业PC市场变得十分可观。

工控行业

工控行业的产品和技术非常特殊。 为其他行业提供可靠、嵌入式、智能化的工控机。 随着社会信息化的不断深入，它是一种中间产物。 重点行业的关键任务将越来越依赖工控机，基于IPC的低息工控自动化正成为主流，本土工控机厂商越来越受到关注。 随着电力、冶金、石化、环保、交通、建筑等行业的快速发展，从数字家庭机顶盒、数字电视、银行柜员机、高速公路收费系统、加油站管理、制造生产线控制、 金融、政府、国防等行业对信息化的需求不时增加，对工控机的需求量很大。 工业计算机市场前景广阔。 让我们看看工控机行业的未来会是什么样子。

向综合方向发展

由于标准化的数据通信线路和通信网络的发展，各种单（多）环调节器、PLC、工控比、NC等工控设备构成一个大系统，以满足工厂自动化的要求，适应工业自动化的大趋势。 开放性。

向智能化发展

由于数据库系统和推理功能的发展，特别是知识库系统（KBS）和专家系统（ES）的应用，如自学习控制、远程诊断和自优化等，人工智能将在各个层面实现 的DCS。 与FF现场总线类似，基于微处理器的智能设备，如智能I/O智能PID控制、智能传感器、变送器、执行器、智能人机界面和可编程调节器等相继出现。

简单的操作方向

对于工控机来说，最好能操作简单，这也将成为未来的发展方向。 操作简单可改进人机界面，简化编程，在操作面板上使用符号键，尽量采用对话方式，以方便用户。

仪器开发

概述

工控仪表重点开发基于现场总线技术的主控系统装置、智能仪表、专用及特种自动化仪表； 全面拓展服务领域，推进仪表系统数字化、智能化、网络化，完成自动化仪表从模拟技术向数字技术转型，5年内仪表数字化比例达到60%以上 ; 推动具有自主著作权的自动化软件商品化。

仪器仪表

电工仪器仪表方面，重点发展长寿命电能表、电子式电能表、专用电能计量仪表和电网计量自动管理系统。 2005年中低端电工仪器仪表国内市场占有率达到95%； 到2010年，中高端电工仪器仪表国内市场占有率要达到80%。

测试仪器

       科学检测仪器重点发展过程分析仪器、环境监测仪器仪表、工业炉窑节能分析仪器，以及汽车零部件动平衡、动试验和车辆性能检测仪器、大地测量仪器、 基础工业所需的电子测速仪器、测量全球定位系统等试验机、实验室仪器等新产品。 产品以技术含量高的中档产品为主，到2005年占总产值的50%～60%。

环境仪器

环保仪器仪表重点开发大气环境和水环境环保监测仪器仪表、采样系统和环境监测自动化控制系统产品。 2005年技术水平达到国际90年代后期先进水平，国内市场占有率达到50%～60%。 ，到2010年国内市场占有率将达到70%以上。

仪器仪表

仪器仪表元器件“十五”期间和2010年前，尽快开发出一批适销对路、市场效果好的产品，品种占有率达到70%～80%，市场占有率高 - 60%以上的成品； 攻关和开发新产品，使产品质量水平在90年代后期达到了国际水平，部分产品接近国外同类产品的先进水平。

电测仪器

信息技术电测仪器主要发展电测仪器软件、智能化技术、总线式自动测试技术、综合自动化测试系统、新型元器件测量技术与测试设备、在线测试技术、信息产业产品测试技术、多媒体测量技术等。 相应的检测设备、用电监控管理技术等。

       鑫景福支持工控电源PCB样品组装业务，我们是专业的PCBA一站式组装工厂，欢迎下单！