在現(xiàn)代工業(yè)的生產(chǎn)過程中,自動化控制系統(tǒng)和智能制造技術(shù)受到了越來越廣泛的關(guān)注和重視。根據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù),全球自動化市場規(guī)模已經(jīng)超過2000億美元,其中離不開兩種技術(shù)的支撐——工控機和嵌入式系統(tǒng)。這兩種技術(shù)的快速發(fā)展,不僅為工業(yè)生產(chǎn)帶來了極大的便利,而且改變了人們的生活方式,展現(xiàn)出巨大的市場潛力和未來發(fā)展前景。
一、系統(tǒng)
工控機是指在工業(yè)生產(chǎn)中采用的計算機組成的開放式系統(tǒng)。工控機系統(tǒng)一般采用工業(yè)級的CPU、內(nèi)存、硬盤等高性能硬件以及實時操作系統(tǒng)和控制軟件,具有高重視的性能優(yōu)勢和強大的擴展能力。它可以控制機器的運作、采集監(jiān)測數(shù)據(jù)、進行數(shù)據(jù)分析等操作,實現(xiàn)對工業(yè)生產(chǎn)過程的自動化控制。嵌入式系統(tǒng)是一種具有特定功能的計算機系統(tǒng),主要用于解決特定應用領(lǐng)域中的計算和控制問題。與工控機相比,它一般采用低功耗和小封裝的微處理器,內(nèi)存較小,而同時也具有耐久性、可靠性和低功耗等優(yōu)點。例如,在智能家居中,我們經(jīng)常使用的語音助手就是基于嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的。
二、自動化控制
工業(yè)4.0的不斷推進,自動化控制系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)中扮演著越來越重要的角色。 工業(yè)生產(chǎn)中需要進行的控制功能不斷增加,實時性也越來越高,利用這兩大核心技術(shù)可以滿足現(xiàn)代生產(chǎn)環(huán)境的需求。 工控機和嵌入式系統(tǒng)主要使用 PLC 控制器、伺服系統(tǒng)、人機界面和機器視覺等技術(shù),逐漸取代了傳統(tǒng)的定制控制,有效提高了自動化控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和控制精度。
三、物聯(lián)網(wǎng)
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)指物體之間通過互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)通訊的一種網(wǎng)絡,它的發(fā)展需要以工控機和嵌入式系統(tǒng)為基礎(chǔ)。物聯(lián)網(wǎng)的核心理念是讓一切物品都能夠互聯(lián)互通,形成一個龐大的網(wǎng)絡。通過工控機和嵌入式系統(tǒng),用戶可以實現(xiàn)對產(chǎn)品的監(jiān)控、遠程控制以及數(shù)據(jù)分析等操作。同時,工控機和嵌入式系統(tǒng)也為物聯(lián)網(wǎng)體系的數(shù)據(jù)處理和控制功能帶來了更高的穩(wěn)定性和可靠性。
四、智能制造
工業(yè)制造的升級以及工業(yè)領(lǐng)域向智能化方向的轉(zhuǎn)型,都需要更為高效、精準、安全的生產(chǎn)模式來支撐。 工控機和嵌入式系統(tǒng)在智能制造領(lǐng)域的廣泛應用,能夠?qū)崿F(xiàn)自動化、智能化、柔性化的生產(chǎn)過程,提高生產(chǎn)制造效率和精度,降低生產(chǎn)成本。比如,智能制造需要對制造過程進行實時監(jiān)測,利用工控機和嵌入式控制系統(tǒng),將制造全過程計算和控制集成化,可以做到在生產(chǎn)過程出現(xiàn)狀況時,可以做出快速反應,減少損失。
五、邊緣計算
邊緣計算是指將計算資源置于邊緣網(wǎng)絡上,在近端接入設備上進行數(shù)據(jù)的處理和分析,其目的是將決策靠近設備本身,從而能夠減少傳輸數(shù)據(jù)所帶來的延遲和傳輸成本。 工控機和嵌入式系統(tǒng)的實時性以及控制精度,可以為邊緣計算提供更穩(wěn)定、可靠的基礎(chǔ)設施。它也能夠降低數(shù)據(jù)傳輸延遲,快速響應近端設備數(shù)據(jù)的處理和分析需求,對于保證智能工廠的實時信息和數(shù)據(jù)的處理至關(guān)重要。
總之,工控機與嵌入式系統(tǒng)是未來工業(yè)自動化控制、物聯(lián)網(wǎng)、智能制造、邊緣計算領(lǐng)域中的兩項重要技術(shù)。不論是單獨運用自己的特別性還是被聯(lián)合運用,兩種技術(shù)在工業(yè)環(huán)節(jié)中都有著廣泛應用。未來,工控機與嵌入式系統(tǒng)將繼續(xù)以其獨特的功能和性能優(yōu)勢,引領(lǐng)著自動化控制以及工業(yè)制造業(yè)的發(fā)展,受到更加廣泛的關(guān)注和重視。