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在控制系統設計中如何選擇工控機型
在控制系統設計中如何選擇工控機型
一、概述
工控機一般指分散型控制系統DCS、可編程控制器PLC、各類總線工業控制計算機、單片機和智能儀表。
1、分散型控制系統
分散型控制系統也稱集散控制系統，它的誕生是以1975年Honeywell公司推出的TDC2000系 統為標志的。經過20年的發展，DCS技術上已日臻完善，非常成熟，但其重要的體系結構特征變 化不大，仍然保持著“三點一線”的結構，即工程師站、操作員站、現場控制站和通信網絡以實現分散控制與集中管理和操作的功能。工程師站負責系統的管理、控制組態、系統生成與下裝；操作員站實現控制系統的控制操作、過程狀態顯示、報警狀態顯示、歷史數據的收集和各 種趨勢顯示及報表生成與打印等；現場控制站則具體實現各種現場物理信號（各種模擬量、開 關量等）的周期采集和轉換處理、各種控制回路的運算（包括調節回路和邏輯運算等）、控制 運算結果的直接輸出等；系統的網絡負責各種功能站之間的數據通信和聯絡。
分散型控制系統具有控制功能多樣、操作簡便、系統便于擴展、維護方便、可靠性高、便于與其它計算機聯用等特點，所以盡 管其價格比其它控制產品要貴一些，系統的開放性遠比其它產品差，但由于其可靠性和安全性及性能等方面的優點，還是獲得 了*泛的應用。發展到今天，DCS已將開放性作為一個必要的指標，雖然各生產廠家的DCS不能直接相連，但各DCS由于采用了 國際標準化的網絡和通用的數據庫以及其它技術，因此各DCS的相連不再是件難事。另外，早期的DCS一般盡量采用成熟的計算機技術，而以技術保守著稱，而今的DCS廠商為提高系統的計算性能和競爭實力爭相采用計算機技術。過去的DCS最多 的是為用戶提供一個控制系統平臺，用戶通過組態實現過程控制功能，而當今的DCS幾乎都增加了綜合管理功能，以實現全廠綜 合自動化為目標。
2、可編程控制器PLC
可編程控制器PLC與DCS并行發展并廣為應用。1970年PLC系統應用于美國通用汽車公司汽車制造過程。根據IEC標準草 案，PLC的定義是：它是在工業環境中使用的數字操作的電子系統，它使用可編程存儲器內部存儲用戶設計的指令，這些指令用 來實現特殊的功能，諸如邏輯運算、順序操作、定時、記數以及算術運算和通過數字或模擬輸入/輸出來控制各種類型的機械或過程。
與DCS截然不同的是：幾乎所有的PLC都采用OEM銷售方式，PLC廠家只向大量分銷商或系統集成商甚至最終用戶提供PLC硬件設備 和邏輯編程工具軟件， 而具體的工程實現則由系統集成商或用戶自己實現。PLC具有（1）控制程序可變、柔性好；（2）可靠性高、適用于工業環境；（3）易于掌握，便于維修；（4）體積小、省電（5）價格低廉等特點。
當今的PLC功能越來越豐富，多數PLC采用高性能處理器和實時多任務操作系統，已走出原來的設備邏輯控制功能，而向DCS領 域滲透，而DCS也在逐漸包容PLC的功能，二者將重疊融合。另外，現今的PLC還在向小型化、微型化、編程標準化方向發展。
3、各類總線工業控制計算機
（1）STD總線用于工業控制的各個方面，通常包括：自動化、機械設備控制、過程控制、工廠控制、檢測與測試、數據采集 與數學計算。
（2）VME 總線由Motorala公司的VERSA總線發展而來，是一種而多處理器的32位總線，1987年成為IEEE1014標準。1991年制定的 VME64新標準，不僅使基于原標準的產品向上兼容，并且為向Futurebus＋過渡奠定了基礎，為廣大WME用戶提供了良好的投資 保護。
（3）IBM PC總線和AT總線IBM PC總線是IBM PC/XT個人計算機采用的微機總線，是針對Intel8088微處理器設計的，有62條信號 線，為了和Intel80286等高性能16位微處理器兼容，IBM在PC總線基礎上增加了一個36個引腳和AT擴展插座而形成AT總線，這 種結構也稱IBM公司的ISA結構，即工業標準結構。AT總線的缺點是：它受到中斷和DMA能力的限制；其專有設計，使它不具備作為開放式系統的優點。
4、單片機
單片機是應工業測控需要而產生的，分為單機應用和多機應用。
單機應用是指一個應用系統中只使用一個單片機，這是目前應用最多的方式；多機應用是單片機在高科技領域應用的主要模 式。單片機的高可靠性、高控制功能及高運行速度的“ 三高”特點必然使得未來的高科技工程系統將采用單片機多機系統作 為主要的發展方向。
6、智能儀表
智能儀表一般指單回路、多回路調節器。它以微處理器為核心部件，綜合了計算機技術、虛擬技術和數字技術，是一種新型過程控制儀表，它保留了模擬儀表的優點， 又具有微機所*的各種運算、處理功能，是一種功能強、系統組態靈活、操作方便、可靠性高而價格較為低廉的高性能調節 儀表。
二、選型原則
各類工控機各有優點與不足，那么如何選型呢? 要遵循以下原則：
首先，要重視工控機的質量，宜選用質量好、可靠性高的產品，這才是您最需要的。
其次，要弄清工控機的種類、特性和功能。只有如此，才能根據實際情況，選擇切合自己要求的產品。
第三，現在工控產品發展迅速，新品不斷涌現，采購時要考慮產品的*性、產品是否系列化、軟硬件是否配套，否則將遇到 升級困難、無法使用新的開發環境等麻煩。因此，最好選擇能提供全系列產品并且有新品開發能力的廠家如大眾等。
第四，考慮自己的經濟條件，選擇性價比*的產品。由于各工控公司的銷售方針、盈利目標、管理方式不同，使得同類產品 價格相差很大，用戶宜根據自己的經濟實力，選擇性價比*的產品。
最后，要考慮售后服務，完善的售后服務很重要，廠家應在全國各大區域中心有健全的經銷網絡，并能為客戶提供全面及時的 技術支持和良好的服務，解決產品使用中的各種問題，并對用戶進行培訓。