工控機(jī)板卡是指用于工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的電子板卡，也叫工業(yè)控制板卡。它是工業(yè)自動(dòng)化中的重要組成部分，具有很多優(yōu)點(diǎn)，如穩(wěn)定性高、抗干擾能力強(qiáng)。下面，我們來(lái)詳細(xì)了解一下工控機(jī)板卡的相關(guān)內(nèi)容。
一、工控機(jī)板卡的種類
工業(yè)控制板卡按照其應(yīng)用領(lǐng)域的分類，可分為PLC控制板、通訊板卡和數(shù)據(jù)采集卡。
PLC控制板主要針對(duì)機(jī)械自動(dòng)化、汽車化、工業(yè)自動(dòng)化等領(lǐng)域。該板卡通過(guò)內(nèi)置的PLC控制器，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器或流程的控制，具有編程靈活、精確控制等特點(diǎn)。適用于需求較高的自動(dòng)化控制。
通訊板卡主要應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)通訊、數(shù)據(jù)傳輸?shù)确矫?，?shí)現(xiàn)了終端設(shè)備和計(jì)算機(jī)之間的信息交互和共享，廣泛應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)、智能家居等領(lǐng)域。
數(shù)據(jù)采集卡則是為了實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確采集各種數(shù)據(jù)而設(shè)計(jì)的，用于電氣測(cè)量、自動(dòng)檢測(cè)、實(shí)時(shí)監(jiān)控等場(chǎng)合。具備高速、高準(zhǔn)確度、多通道采集、高穩(wěn)定性等特點(diǎn)。
二、工業(yè)控制板卡的類型和應(yīng)用場(chǎng)景
1. ISA板卡
ISA板卡是一種很古老的工業(yè)控制板卡，其主要應(yīng)用領(lǐng)域是從中斷控制器派生而來(lái)的實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)。該板卡支持中斷響應(yīng)和DMA傳輸，傳輸速度相對(duì)較慢。但是由于其在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用歷史比較悠久，所以在一些老的工業(yè)系統(tǒng)中還是會(huì)使用。
2. PCI板卡
PCI板卡是一種以PCI總線為接口的工業(yè)控制板車，相對(duì)于ISA板卡，它滿足了更高的數(shù)據(jù)傳輸速率要求。該板卡通過(guò)PCI總線來(lái)實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸，支持Plug-and-Play，可實(shí)現(xiàn)即插即用，并減少了配置和調(diào)試的時(shí)間和成本。該板卡適用于大規(guī)模、高速數(shù)據(jù)采集和控制的場(chǎng)合，是目前大部分工業(yè)設(shè)備采集和控制的基礎(chǔ)板卡。
3. PCI-e板卡
PCI-e型號(hào)的控制板卡最大的特點(diǎn)就是數(shù)據(jù)傳輸速率快，且可同時(shí)傳輸多條數(shù)據(jù)，需要的功耗也非常低。相對(duì)于PCI板卡，PCI-e板卡具有更高的性能，更大的帶寬，因此在大型工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)主機(jī)中使用更為廣泛，適用于對(duì)數(shù)據(jù)傳輸速率有較高要求的工業(yè)領(lǐng)域。
三、工控機(jī)板卡的作用和性能參數(shù)
工控機(jī)板卡作為工業(yè)控制系統(tǒng)的核心元件之一，具有如下作用：
1. 數(shù)據(jù)采集和控制
工控機(jī)板卡可以進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和控制，對(duì)工業(yè)設(shè)備和過(guò)程進(jìn)行監(jiān)視、控制。如：通過(guò)溫度傳感器、壓力傳感器采集現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，通過(guò)控制設(shè)備實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度、壓力等參數(shù)的控制。
2. 遠(yuǎn)程控制
遠(yuǎn)程控制是指通過(guò)網(wǎng)頁(yè)、手機(jī)APP等遠(yuǎn)程方式對(duì)工業(yè)控制系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制以及管理，這就需要工控機(jī)板卡具有較高的數(shù)據(jù)傳輸速率和數(shù)據(jù)處理能力。
工控機(jī)板卡的性能參數(shù)很多，千變?nèi)f化。主要包括指令率、內(nèi)存帶寬、總線速度、硬盤存儲(chǔ)容量等。為了避免選用不適合的板卡，我們通常需要從以下幾個(gè)方面來(lái)選擇：
1. 系統(tǒng)應(yīng)用的環(huán)境和操作要求
首先我們要清楚最終的使用環(huán)境，如：機(jī)器接口類型、使用環(huán)境、操作類型、性能要求等，以確定選擇哪種板卡。
2. 更新周期和維護(hù)方便程度
我們需要考慮到工業(yè)設(shè)備的更新和維護(hù)，以確保能夠及時(shí)更換維護(hù)故障的板卡，同時(shí)減少維護(hù)的時(shí)間和頻率。
3. 安全性
安全性是首要考慮的問(wèn)題，要確定板卡的防火墻功能是否健全，以及是否存在內(nèi)部漏洞，確保系統(tǒng)的安全性。
四、工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域常用的控制板卡品牌及特點(diǎn)
工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域常見(jiàn)的控制板卡品牌主要有：Advantech、National Instruments、Intel、AAEON等。這些知名品牌都有著成熟的技術(shù)和先進(jìn)的生產(chǎn)裝備，產(chǎn)品以質(zhì)量為先，保證給客戶提供最穩(wěn)定、最可靠的控制板卡。
1. Advantech
Advantech是一家工控機(jī)板卡領(lǐng)域的知名品牌，擁有雄厚的技術(shù)實(shí)力、制造能力和全球領(lǐng)先的客戶服務(wù)與支持系統(tǒng)。其龐大的產(chǎn)品線包括嵌入式系統(tǒng)、機(jī)器視覺(jué)、自動(dòng)化控制、網(wǎng)絡(luò)通訊等多個(gè)領(lǐng)域。
2. National Instruments
National Instruments是全球最大的工控機(jī)板卡制造商之一，主要業(yè)務(wù)包括工業(yè)自動(dòng)化控制板卡、測(cè)量和測(cè)試的硬件和軟件、系統(tǒng)設(shè)計(jì)及相關(guān)解決方案等。其NI LabVIEW軟件和硬件是工程師和科學(xué)家進(jìn)行創(chuàng)新研究和開(kāi)發(fā)的主要工具之一。
3. Intel
Intel是世界領(lǐng)先的半導(dǎo)體生產(chǎn)企業(yè)之一，亦是工控機(jī)板卡行業(yè)中非常重要的廠商之一，旗下Intel Atom處理器、Celeron和Xeon的工控板產(chǎn)品得到了廣泛應(yīng)用，其產(chǎn)品性能穩(wěn)定，應(yīng)用范圍廣泛，適合工業(yè)自動(dòng)化、通訊和嵌入式系統(tǒng)等領(lǐng)域。
4. AAEON
AAEON是大華集團(tuán)旗下的一家工業(yè)電腦控制板卡生產(chǎn)企業(yè)，是全球領(lǐng)先的嵌入式電腦制造商之一。其產(chǎn)品主要用于工業(yè)控制、自動(dòng)化、交通、醫(yī)療、安防、智能家居等多項(xiàng)領(lǐng)域，具有高可靠性、長(zhǎng)期供應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)。
總之，工控機(jī)板卡在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中的應(yīng)用非常廣泛，不同的應(yīng)用場(chǎng)景需要不同類型、不同品牌的板卡，選用合適的工控機(jī)板卡可以為工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性提供有力支持。
