工业计算机作为一种应用于工业控制领域的计算机,拥有着比普通计算机更加严格的标准和要求。本文将从工业计算机的功能、特点、应用领域以及发展历程和趋势四个方面来深入介绍这一领域的知识。
一、工业计算机的功能和特点
工业计算机是一种专门应用于工业控制领域的计算机,相比普通计算机,它有以下几个明显的特点:
1、稳定性强:由于大多数工业控制系统都是即时运行的,因此对于计算机的稳定性要求非常高。工业计算机在设计时会采用一系列措施来确保系统的稳定性,如添加多余的电源,防止电源故障造成的系统宕机等。
2、支持长时间运行:工业控制系统通常是需要长时间运行的,因此工业计算机在硬件设计上会考虑电源、散热、环境等多个因素,充分保证长时间运行的可靠性。
3、耐低温、高温和抗震:工业计算机需要适应各种环境下的工作条件。一些特殊的应用环境下,如工地、船舶或矿场等,则对电气设备的抗振性能和耐高温性能提出了更高要求。
4、防尘、防水:在一些污染严重的工厂或车间中,如钢铁厂、印刷车间等,则对计算机防尘和防水性能提出了要求。工业计算机会在设计上采取密封等措施,以防止灰尘、水等物质进入电脑内部。
二、工业计算机与普通计算机的不同之处
工业计算机与普通计算机的最大区别在于其严格的环境要求和工业控制领域的应用需求。普通计算机在设计时,更多地侧重于其运行速度和软件功能。而对于工业控制领域,稳定性、长时间运行、环境适应能力和扩展性等特点更为重要。
此外,工业计算机通常在以下方面与普通计算机不同:
1、扩展性:工业计算机在设计时通常会预留一些扩展接口,使其灵活性更强,以便于连接各种传感器、处理器和控制设备等。
2、尺寸:由于许多工业控制领域中的场景都不是特别宽敞,因此工业计算机的尺寸要比普通计算机小得多,有时只有一部手机那么大。
3、操作系统:普通计算机通常是采用Windows或Mac OS操作系统,而工业计算机则常用实时操作系统(RTOS),如Linux、VxWorks等。
三、工业计算机最广泛的应用领域
工业计算机应用于各种各样的工业控制系统中,涉及到以下领域:
1、机器人控制:由于工业计算机能够实现高速运算,因此可用于机器人控制。
2、自动控制:工业计算机可用于大规模自动控制系统的设计和构建,如石化制造、制药、钢铁加工、水泥生产、航空航天等领域。
3、嵌入式系统:工业计算机还可用于嵌入式系统的设计,如自动售货机、自动取款机等。
4、数控机床:工业计算机可供数控机床使用,主要用于各类加工和制造过程的数控控制。
四、工业计算机的发展历程和未来趋势
早期的工业计算机还是以单板机的形式出现,然后逐渐演变为模块化的机箱和堆放的电路板等形式。随着工业自动化的不断发展,工业计算机的应用也越来越广泛。
目前,工业计算机已向智能化、网络化、高速化方向发展。随着工业4.0的兴起,工业计算机也在不断向虚拟化方向发展,以更好地应用于各种工业控制系统中。
总之,工业计算机由于其稳定性、长时间运行、环境适应能力和扩展性等特点,已经成为了工业控制领域中不可或缺的设备,未来的工业计算机也必将在更广泛的应用领域中发挥更大的作用。