工控機(jī)市場發(fā)展趨勢分析
工控機(jī)即工業(yè)控制計(jì)算機(jī)竿饭，是一種采用總線結(jié)構(gòu)，對生產(chǎn)過程及機(jī)電設(shè)備、工藝裝備進(jìn)行檢測與控制的工具總稱瞳收。工控機(jī)具有重要的計(jì)算機(jī)屬性和特征，如具有計(jì)算機(jī)CPU厢汹、硬盤螟深、內(nèi)存谐宙、外設(shè)及接口，并有操作系統(tǒng)界弧、控制網(wǎng)絡(luò)和協(xié)議凡蜻、計(jì)算能力、友好的人機(jī)界面垢箕。工控行業(yè)的產(chǎn)品和技術(shù)非常特殊划栓，屬于中間產(chǎn)品，是為其他各行業(yè)提供可靠条获、嵌入式忠荞、智能化的工業(yè)計(jì)算機(jī)。隨著社會(huì)信息化的不斷深入罪焰，關(guān)鍵性行業(yè)的關(guān)鍵任務(wù)將越來越多地依靠工控機(jī)锌瓤，而以IPC為基礎(chǔ)的低成本工業(yè)控制自動(dòng)化正在成為主流，本土工控機(jī)廠商所受到的重視程度也越來越高暴喂。隨著電力缚迟、冶金、石化哑辐、環(huán)保灭奉、交通、建筑等行業(yè)的迅速發(fā)展妹髓，從數(shù)字家庭用的機(jī)頂盒过任、數(shù)字電視，到銀行柜員機(jī)姜筋、高速公路收費(fèi)系統(tǒng)江眯、加油站管理、制造業(yè)生產(chǎn)線控制，金融、政府医男、國防等行業(yè)信息化需求不斷增加李狼，對工控機(jī)的需求很大庭再，工控機(jī)市場發(fā)展前景十分廣闊。
發(fā)展趨勢分析
1、DCS（集散控制系統(tǒng)）的發(fā)展趨勢
雖然以現(xiàn)場總線為基礎(chǔ)的FCS發(fā)展很快，并將最終取代傳統(tǒng)的DCS六水，但Fcs發(fā)展有很多工作要做，如統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)辣卒，儀表智能化等掷贾。另外傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的維護(hù)和改造還需要DCS，因此FCS完全取代傳統(tǒng)的DCS還需要一個(gè)較長的過程。
當(dāng)前工控機(jī)仍以大系統(tǒng)想帅、分散對象场靴、連續(xù)生產(chǎn)過程（如：冶金、石化港准、電力）為主旨剥，采用分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的分散型控制系統(tǒng)仍在發(fā)展。由于開放結(jié)構(gòu)和集成技術(shù)的發(fā)展叉趣，促使大型分散型控制系統(tǒng)銷售增加。
∮毙（1）向綜合方向發(fā)展
由于標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)通信線路和通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展洒漱，將各種單（多）回路調(diào)節(jié)器、PLC铅坚、工業(yè)比赃夷、NC等工控設(shè)備構(gòu)成大系統(tǒng)，以滿足工廠自動(dòng)化要求兰斑，并適應(yīng)開放化的大趨勢笤卡。
（2）向智能化方向發(fā)展
由于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)修暑、推理機(jī)能等的發(fā)展询时，尤其是知識(shí)庫系統(tǒng)（KBS）和專家系統(tǒng)（ES）的應(yīng)用，如自學(xué)習(xí)控制奥唯、遠(yuǎn)距離診斷和自尋優(yōu)等捷夜，人工智能會(huì)在DCS各級(jí)實(shí)現(xiàn)。和FF現(xiàn)場總線類似商贾，以微處理器為基礎(chǔ)的智能設(shè)備非震，如智能I／O智能PID控制、智能傳感器满哪、變送器婿斥、執(zhí)行器、智能人接口及可編程調(diào)節(jié)器相繼出現(xiàn)哨鸭。
∶袼蕖（3）工業(yè)PC化
由于鞏組成此S成為一大趨勢，PC作為DCS的操作站或節(jié)點(diǎn)機(jī)已經(jīng)很普遍．PC—PLC像鸡、PC—S勘高，19、Pc—Nc等就是Pc—Dcs先驅(qū)坟桅。
』（4）專業(yè)化
DCS為更適合各相應(yīng)領(lǐng)域的應(yīng)用，就要進(jìn)一步了解這個(gè)專業(yè)的工藝和應(yīng)用要求，以逐步形成如核電站此S赖舟，變電鉆DGS蓬戚、玻璃DCS及水泥DCS等。
2宾抓、數(shù)控裝置的發(fā)展趨勢
80年代以來如麦，為適應(yīng)FMC、FMS屏商、CAM聂挚、CIMS的發(fā)展需要，數(shù)控裝置采用大規(guī)模犹蝇、超大規(guī)模集成電路菱泻，提高了柔性，功能和效率昵斤。
∪獗狻（1）PC化
由于大規(guī)模集成電路制造技術(shù)的高度發(fā)展，PC硬件結(jié)構(gòu)做得更小困邪，CPU的運(yùn)行速度越來越高勃谎，存儲(chǔ)容量很大。PC機(jī)大批量生產(chǎn)业馒，成本大大降低慷境，可靠性不斷提高。PC機(jī)的開放性蛾趣，Windows的應(yīng)用雕蔽，更多的技術(shù)人員的應(yīng)用和軟件開發(fā)，使PC機(jī)的軟件極為豐富宾娜。PC機(jī)功能已經(jīng)很強(qiáng)批狐，CAD／CAM的軟件已大量由小型機(jī)，工作站向PC機(jī)移植前塔，三維圖形顯示工藝數(shù)據(jù)已經(jīng)在PC機(jī)上建立嚣艇。因此，PC機(jī)已成為開發(fā)CNC系統(tǒng)的重要資源與途徑华弓。
∈沉恪（2）交流伺服化
交流伺服系統(tǒng)恒功率范圍已做到1：4，速度范圍可達(dá)到1：1000寂屏，基本與直流伺服相當(dāng)贰谣。交流伺服體積小，價(jià)格低迁霎，可靠性高吱抚，應(yīng)用越來越廣泛。
（3）高功能的數(shù)控系統(tǒng)向綜合自動(dòng)化方向發(fā)展
為適應(yīng)FMS狱林、CIMS水搀、無人工廠的要求，發(fā)展與機(jī)器人衙到、自動(dòng)化小車沟智、自動(dòng)診斷跟蹤監(jiān)視系統(tǒng)等的相互聯(lián)合，發(fā)展控制與管理集成系統(tǒng)贱避，已成為國際上數(shù)控系統(tǒng)的方向啡洁。
（4）方便使用
改善人機(jī)接口疙汁，簡化編程蕊肖、操作面板使用符號(hào)鍵，盡量采用對話方式等亲堂，以方便用戶使用炼杉。
÷髦摹（5）柔性化和系統(tǒng)化
目前數(shù)控系統(tǒng)均采用模塊結(jié)構(gòu)假棉，其功能覆蓋面大，從三軸兩聯(lián)動(dòng)的機(jī)床到多達(dá)24軸以上的柔性加工單元征绸。
【贸取（6）高精度
提高加工精度，高分1辨率旋轉(zhuǎn)編碼器必不可少管怠。為在超精密加工領(lǐng)域能實(shí)現(xiàn)0.O01um的精度淆衷，必須開發(fā)超高分辨率的編碼器，O．0001um最小設(shè)定單位的NC裝置渤弛。為在加工中即使負(fù)荷變動(dòng)伺服系統(tǒng)的特性也保持不變祝拯，還需采用控制和魯棒（Robust）控制。在伺服系統(tǒng)的控制中她肯，用高速微處理器佳头，采用基于現(xiàn)代控制論前饋控制、二自由度控制晴氨、學(xué)習(xí)控制等康嘉。其數(shù)字控制系統(tǒng)的跟蹤誤差不超過2um。
∽亚啊（7）機(jī)械智能化
它在NC領(lǐng)域內(nèi)是一種新技術(shù)亭珍，所謂機(jī)械智能化功能，是指機(jī)械自身可補(bǔ)償溫度枝哄、機(jī)械負(fù)荷等引起的機(jī)械變形的功能稿服。這就需要檢測主軸負(fù)荷、主軸及機(jī)座變形的傳感器和處理傳感器輸出信號(hào)的電路。
《谩（8）診斷維修智能化
故障的診斷與維修是NC的重要技術(shù)原堂。基于AI專家系統(tǒng)的故障診斷已存在焦凶，現(xiàn)在主要是建立用于診斷故障的數(shù)據(jù)庫斗退。把NC裝置通過internet和Internet與中央計(jì)算機(jī)相連接，使其具有遠(yuǎn)距離診斷的功能叁垫。
進(jìn)一步的發(fā)展是預(yù)維修系統(tǒng)菠昼，即在故障將要發(fā)生前把將要發(fā)生故障的部件更換下來的系統(tǒng)，它需要通過智能傳感器符貌、高速PMC及大型數(shù)據(jù)庫來實(shí)現(xiàn)脯砚。
發(fā)展趨勢分析
1、DCS（集散控制系統(tǒng)）的發(fā)展趨勢
雖然以現(xiàn)場總線為基礎(chǔ)的FCS發(fā)展很快，并將最終取代傳統(tǒng)的DCS六水，但Fcs發(fā)展有很多工作要做，如統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)辣卒，儀表智能化等掷贾。另外傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的維護(hù)和改造還需要DCS，因此FCS完全取代傳統(tǒng)的DCS還需要一個(gè)較長的過程。
當(dāng)前工控機(jī)仍以大系統(tǒng)想帅、分散對象场靴、連續(xù)生產(chǎn)過程（如：冶金、石化港准、電力）為主旨剥，采用分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的分散型控制系統(tǒng)仍在發(fā)展。由于開放結(jié)構(gòu)和集成技術(shù)的發(fā)展叉趣，促使大型分散型控制系統(tǒng)銷售增加。
∮毙（1）向綜合方向發(fā)展
由于標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)通信線路和通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展洒漱，將各種單（多）回路調(diào)節(jié)器、PLC铅坚、工業(yè)比赃夷、NC等工控設(shè)備構(gòu)成大系統(tǒng)，以滿足工廠自動(dòng)化要求兰斑，并適應(yīng)開放化的大趨勢笤卡。
（2）向智能化方向發(fā)展
由于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)修暑、推理機(jī)能等的發(fā)展询时，尤其是知識(shí)庫系統(tǒng)（KBS）和專家系統(tǒng)（ES）的應(yīng)用，如自學(xué)習(xí)控制奥唯、遠(yuǎn)距離診斷和自尋優(yōu)等捷夜，人工智能會(huì)在DCS各級(jí)實(shí)現(xiàn)。和FF現(xiàn)場總線類似商贾，以微處理器為基礎(chǔ)的智能設(shè)備非震，如智能I／O智能PID控制、智能傳感器满哪、變送器婿斥、執(zhí)行器、智能人接口及可編程調(diào)節(jié)器相繼出現(xiàn)哨鸭。
∶袼蕖（3）工業(yè)PC化
由于鞏組成此S成為一大趨勢，PC作為DCS的操作站或節(jié)點(diǎn)機(jī)已經(jīng)很普遍．PC—PLC像鸡、PC—S勘高，19、Pc—Nc等就是Pc—Dcs先驅(qū)坟桅。
』（4）專業(yè)化
DCS為更適合各相應(yīng)領(lǐng)域的應(yīng)用，就要進(jìn)一步了解這個(gè)專業(yè)的工藝和應(yīng)用要求，以逐步形成如核電站此S赖舟，變電鉆DGS蓬戚、玻璃DCS及水泥DCS等。
2宾抓、數(shù)控裝置的發(fā)展趨勢
80年代以來如麦，為適應(yīng)FMC、FMS屏商、CAM聂挚、CIMS的發(fā)展需要，數(shù)控裝置采用大規(guī)模犹蝇、超大規(guī)模集成電路菱泻，提高了柔性，功能和效率昵斤。
∪獗狻（1）PC化
由于大規(guī)模集成電路制造技術(shù)的高度發(fā)展，PC硬件結(jié)構(gòu)做得更小困邪，CPU的運(yùn)行速度越來越高勃谎，存儲(chǔ)容量很大。PC機(jī)大批量生產(chǎn)业馒，成本大大降低慷境，可靠性不斷提高。PC機(jī)的開放性蛾趣，Windows的應(yīng)用雕蔽，更多的技術(shù)人員的應(yīng)用和軟件開發(fā)，使PC機(jī)的軟件極為豐富宾娜。PC機(jī)功能已經(jīng)很強(qiáng)批狐，CAD／CAM的軟件已大量由小型機(jī)，工作站向PC機(jī)移植前塔，三維圖形顯示工藝數(shù)據(jù)已經(jīng)在PC機(jī)上建立嚣艇。因此，PC機(jī)已成為開發(fā)CNC系統(tǒng)的重要資源與途徑华弓。
∈沉恪（2）交流伺服化
交流伺服系統(tǒng)恒功率范圍已做到1：4，速度范圍可達(dá)到1：1000寂屏，基本與直流伺服相當(dāng)贰谣。交流伺服體積小，價(jià)格低迁霎，可靠性高吱抚，應(yīng)用越來越廣泛。
（3）高功能的數(shù)控系統(tǒng)向綜合自動(dòng)化方向發(fā)展
為適應(yīng)FMS狱林、CIMS水搀、無人工廠的要求，發(fā)展與機(jī)器人衙到、自動(dòng)化小車沟智、自動(dòng)診斷跟蹤監(jiān)視系統(tǒng)等的相互聯(lián)合，發(fā)展控制與管理集成系統(tǒng)贱避，已成為國際上數(shù)控系統(tǒng)的方向啡洁。
（4）方便使用
改善人機(jī)接口疙汁，簡化編程蕊肖、操作面板使用符號(hào)鍵，盡量采用對話方式等亲堂，以方便用戶使用炼杉。
÷髦摹（5）柔性化和系統(tǒng)化
目前數(shù)控系統(tǒng)均采用模塊結(jié)構(gòu)假棉，其功能覆蓋面大，從三軸兩聯(lián)動(dòng)的機(jī)床到多達(dá)24軸以上的柔性加工單元征绸。
【贸取（6）高精度
提高加工精度，高分1辨率旋轉(zhuǎn)編碼器必不可少管怠。為在超精密加工領(lǐng)域能實(shí)現(xiàn)0.O01um的精度淆衷，必須開發(fā)超高分辨率的編碼器，O．0001um最小設(shè)定單位的NC裝置渤弛。為在加工中即使負(fù)荷變動(dòng)伺服系統(tǒng)的特性也保持不變祝拯，還需采用控制和魯棒（Robust）控制。在伺服系統(tǒng)的控制中她肯，用高速微處理器佳头，采用基于現(xiàn)代控制論前饋控制、二自由度控制晴氨、學(xué)習(xí)控制等康嘉。其數(shù)字控制系統(tǒng)的跟蹤誤差不超過2um。
∽亚啊（7）機(jī)械智能化
它在NC領(lǐng)域內(nèi)是一種新技術(shù)亭珍，所謂機(jī)械智能化功能，是指機(jī)械自身可補(bǔ)償溫度枝哄、機(jī)械負(fù)荷等引起的機(jī)械變形的功能稿服。這就需要檢測主軸負(fù)荷、主軸及機(jī)座變形的傳感器和處理傳感器輸出信號(hào)的電路。
《谩（8）診斷維修智能化
故障的診斷與維修是NC的重要技術(shù)原堂。基于AI專家系統(tǒng)的故障診斷已存在焦凶，現(xiàn)在主要是建立用于診斷故障的數(shù)據(jù)庫斗退。把NC裝置通過internet和Internet與中央計(jì)算機(jī)相連接，使其具有遠(yuǎn)距離診斷的功能叁垫。
進(jìn)一步的發(fā)展是預(yù)維修系統(tǒng)菠昼，即在故障將要發(fā)生前把將要發(fā)生故障的部件更換下來的系統(tǒng)，它需要通過智能傳感器符貌、高速PMC及大型數(shù)據(jù)庫來實(shí)現(xiàn)脯砚。
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