科技的飛速發(fā)展，工業(yè)自動(dòng)化已經(jīng)成為推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和提高社會(huì)生產(chǎn)力的重要手段之一，而應(yīng)用廣泛的工控機(jī)則是自動(dòng)化控制系統(tǒng)中不可或缺的重要組成部分。
那么，工控機(jī)和普通PC或服務(wù)器相比，究竟有何區(qū)別？
一方面，工控機(jī)需要滿足高穩(wěn)定性、高可靠性的需求，一旦系統(tǒng)出現(xiàn)故障，就可能導(dǎo)致整個(gè)生產(chǎn)線的停工，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，工控機(jī)必須具有長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行、保證數(shù)據(jù)傳輸可靠的特性，而且在面對(duì)溫度、震動(dòng)、輻射等多種惡劣環(huán)境條件時(shí)也要足夠耐用。
另一方面，工控機(jī)需要有較高的實(shí)時(shí)性和可編程性，能夠?qū)Ω鞣N傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)作出響應(yīng)，及時(shí)控制各種終端設(shè)備，將生產(chǎn)過程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。
因此，工控機(jī)相較于普通PC或服務(wù)器而言，其設(shè)計(jì)理念更偏向于實(shí)時(shí)性和可靠性，并且在硬件、軟件及系統(tǒng)設(shè)計(jì)上都具有更高規(guī)格的要求。
工控機(jī)在自動(dòng)化領(lǐng)域有哪些應(yīng)用？
工業(yè)自動(dòng)化的不斷發(fā)展，工控機(jī)也得到了廣泛的應(yīng)用，主要有以下幾個(gè)方面：
1. 數(shù)碼控制系統(tǒng)。數(shù)控機(jī)床是工業(yè)生產(chǎn)中的常見設(shè)備，而數(shù)控系統(tǒng)中的核心就是工控機(jī)。工控機(jī)負(fù)責(zé)解析加工程序，計(jì)算輪廓，控制伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速和角度等，實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)控制。
2. 自動(dòng)化裝配線。工業(yè)生產(chǎn)線中的自動(dòng)化裝配系統(tǒng)需要大量的工控機(jī)進(jìn)行協(xié)調(diào)控制、傳感器信號(hào)采集、圖像、語音等信息處理。工控機(jī)可以實(shí)現(xiàn)這些自動(dòng)化線的控制，提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量。
3. 工業(yè)機(jī)器人。自動(dòng)化裝配線中的工業(yè)機(jī)器人需要有強(qiáng)大的計(jì)算能力、實(shí)時(shí)性和精準(zhǔn)動(dòng)作控制能力，而這些要求都可以通過配備工控機(jī)實(shí)現(xiàn)。
4. 智能倉(cāng)庫(kù)。工控機(jī)還可以應(yīng)用于智能倉(cāng)庫(kù)中，實(shí)現(xiàn)對(duì)各類物品的自動(dòng)分類、儲(chǔ)存、調(diào)配和派送等智能化控制。
工控機(jī)在智能化領(lǐng)域有哪些應(yīng)用？
工業(yè)4.0時(shí)代正逐漸到來，智能化控制成為了新的發(fā)展趨勢(shì)。在此背景下，工控機(jī)的應(yīng)用范圍也進(jìn)一步擴(kuò)展，主要有以下幾個(gè)方面：
1. 人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)。工控機(jī)通過在工業(yè)生產(chǎn)過程中不斷采集工藝數(shù)據(jù)、傳感器數(shù)據(jù)、產(chǎn)品質(zhì)量數(shù)據(jù)等大量數(shù)據(jù)，然后通過人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘和分析，提高機(jī)器自動(dòng)化控制的智能化水平。
2. 工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)?，F(xiàn)代工業(yè)中越來越多的設(shè)備需要與網(wǎng)絡(luò)連接，與其他設(shè)備和計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，工控機(jī)也不例外。工控機(jī)可以通過網(wǎng)絡(luò)與各種終端設(shè)備進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)智能化控制和數(shù)據(jù)共享。
3. 虛擬仿真。工控機(jī)可以通過 VR 或 AR 技術(shù)，幫助生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行虛擬產(chǎn)品設(shè)計(jì)、模擬生產(chǎn)過程、調(diào)試各種工藝流程和方案、優(yōu)化生產(chǎn)流程等，實(shí)現(xiàn)智能化的完整生產(chǎn)過程仿真。
4. 邊緣計(jì)算和云計(jì)算。隨著工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展，云計(jì)算和邊緣計(jì)算已經(jīng)成為智能化控制的重要手段。工控機(jī)可以作為邊緣節(jié)點(diǎn)，承擔(dān)數(shù)據(jù)處理、存儲(chǔ)和傳輸?shù)热蝿?wù)，也可以作為云端服務(wù)器的終端，實(shí)現(xiàn)各廠家產(chǎn)品的互聯(lián)互通。
工控機(jī)與嵌入式系統(tǒng)有何聯(lián)系？
工控機(jī)在應(yīng)用領(lǐng)域上，和嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用范圍廣泛地重疊，這兩個(gè)領(lǐng)域有著密切的聯(lián)系。
嵌入式系統(tǒng)是一種針對(duì)特定應(yīng)用的計(jì)算機(jī)硬件和軟件系統(tǒng)，通常具有低功耗、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、設(shè)備體積小等特點(diǎn)。而工控機(jī)更多時(shí)候則是指較為高性能的計(jì)算機(jī)設(shè)備，具備較強(qiáng)的通用計(jì)算能力和相對(duì)較大的存儲(chǔ)空間。雖然兩者在性能和功能上有很大的差異，但是都是工業(yè)自動(dòng)化過程中必不可少的重要組成部分。
嵌入式系統(tǒng)通常通過單片機(jī)和微處理器來實(shí)現(xiàn)，可對(duì)物理世界進(jìn)行實(shí)時(shí)采集、處理和控制，實(shí)現(xiàn)與外部設(shè)備的接口。而工控機(jī)在計(jì)算能力和通信能力上遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過嵌入式系統(tǒng)，因此，工控機(jī)更多應(yīng)用于各種智能控制場(chǎng)景，并能通過網(wǎng)絡(luò)和其他計(jì)算設(shè)備進(jìn)行通訊，以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)度量控制和高級(jí)調(diào)度。
工控機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)是什么？
與其他IT行業(yè)一樣，工控機(jī)也在快速發(fā)展時(shí)期。未來，工控機(jī)應(yīng)用將呈現(xiàn)出以下幾個(gè)方向的發(fā)展趨勢(shì)：
1. 并行技術(shù)和高性能計(jì)算。隨著大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈等技術(shù)的不斷發(fā)展，工控機(jī)越來越需要具有強(qiáng)大的計(jì)算能力和高速的并行處理能力。
2. 嵌入式虛擬化。為了提高設(shè)備的效率、靈活性和安全性，工業(yè)領(lǐng)域?qū)⑿枰褂锰摂M化技術(shù)。這意味著工控機(jī)需要擁有實(shí)時(shí)性、彈性和易管理的新領(lǐng)域的性能特征。
3. 高安全性和可信度。為了防止攻擊和泄露，工控機(jī)需要具有高度的安全性和可信度，包括網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)、硬件隔離技術(shù)和各種數(shù)據(jù)加密技術(shù)等的應(yīng)用。
4. 工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)以及云計(jì)算的結(jié)合。通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算的結(jié)合使工業(yè)系統(tǒng)具備智能分析、智能預(yù)測(cè)及優(yōu)化等能力，可以實(shí)現(xiàn)更加高效的生產(chǎn)模式和品質(zhì)保障。
結(jié)論：
綜上所述，工控機(jī)在工業(yè)自動(dòng)化中發(fā)揮了不可替代的作用，并且在時(shí)代的發(fā)展中逐漸走上了智能化控制的道路。我們相信，在未來的發(fā)展中, 工控機(jī)將會(huì)扮演更加重要的角色，在生產(chǎn)流程中繼續(xù)發(fā)揮不可或缺的作用，推動(dòng)智能化工業(yè)化進(jìn)程的加速發(fā)展。
