近年來(lái),工業(yè)自動(dòng)化和工業(yè)機器人發(fā)展迅速,機械設備和機器人的自動(dòng)控制系統有兩種解決方案:一是采用基于PC的控制系統;一種是基于工控機的控制系統。但在實(shí)踐中,基于工控機的解決方案更加實(shí)用。雖然基于PC的控制系統在發(fā)展過(guò)程中給機械設備和機器人的自動(dòng)控制帶來(lái)了很大的變化,但在實(shí)際應用中經(jīng)過(guò)反復比較和驗證,與工控機控制系統相比,它存在許多缺點(diǎn)和不足。那么為什么在現實(shí)的控制中,基于PC的控制系統極為少見(jiàn)呢?為什么工業(yè)自動(dòng)化控制系統傾向于使用工控機?
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因為基于PC的控制系統比專(zhuān)用控制器弱,遇到碰撞或其他損壞時(shí)更容易損傷。而且基于PC的控制系統的應用會(huì )使控制系統的啟動(dòng)更加復雜,在節約成本方面也很難做的很好。同時(shí),系統的安全性不足也是其中一個(gè)需要考慮的重要因素。因此,很多時(shí)候我們把基于PC的控制系統看作是一個(gè)效率低、存在安全隱患的控制系統,這促使廠(chǎng)家選擇更多的專(zhuān)用控制器。
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當安全管理軟件嵌入工業(yè)PC時(shí),其基本功能是維護系統的正常運行。但是,可能會(huì )有一些不可預測的風(fēng)險。例如,當病毒入侵控制軟件或重置防火墻時(shí),可能會(huì )使系統的一些基本功能失效并癱瘓。
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過(guò)程控制系統對控制程序的中斷比機器的運行更敏感,系統癱瘓更容易造成停產(chǎn),因此保證系統的穩定性成為一個(gè)關(guān)鍵因素。如果一個(gè)機器人的控制系統出現故障,我們最多可以停止機器人的生產(chǎn)線(xiàn),但是如果過(guò)程控制系統出現故障,整個(gè)生產(chǎn)線(xiàn)可能會(huì )關(guān)閉,這將帶來(lái)一系列嚴重的后果。
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但是現在,工控機的硬件系統已經(jīng)非常強大,已經(jīng)能夠適應強震、高溫等惡劣的工業(yè)現場(chǎng)環(huán)境。它們和傳統的PLC控制系統一樣穩定可靠。很多人都將工業(yè)計算機與windows系統聯(lián)系在一起,以為害怕受到碰撞,容易出現故障。但是工業(yè)計算機支持Linux、windows或其他vendor-developed
軟件系統。而且它們的可靠性提高了很多:系統具有實(shí)時(shí)監控功能,部分用戶(hù)還將FPGAs和高性能的數據處理機聯(lián)合使用,將實(shí)時(shí)控制系統運行在FPGA上。
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當然,對控制合理性的研究還在進(jìn)行,尤其是在需要備用系統的控制領(lǐng)域。當在沒(méi)有緩沖的情況下從一個(gè)系統切換到另一個(gè)系統時(shí),基于PC的控制器就顯現出了更大的優(yōu)勢。有了一個(gè)DCS系統、一一個(gè)單環(huán)控制器和一些基于PLC的控制系統,控制程序和軟件控制相對獨立,所以使用工控機控制比直接程序控制更簡(jiǎn)單方便。