貝加萊X20系列數(shù)字量輸入模塊X20DI9371

貝加萊控制系統(tǒng)產(chǎn)品線包括2003系統(tǒng)、2005系統(tǒng)和X20系統(tǒng)。貝加萊控制系統(tǒng)的核心產(chǎn)品是可編程計(jì)算機(jī)控制器(Programmable Computer Controller，PCC)，代表目前自動(dòng)化領(lǐng)域控制技術(shù)，綜合了PLC和工業(yè)PC兩者的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，如前者的高可靠性和定時(shí)時(shí)鐘，后者的多任務(wù)運(yùn)行、高速運(yùn)算能力、良好的擴(kuò)展性和開(kāi)放的通信等。

2003系統(tǒng)的中央處理器的性能涵蓋了一個(gè)很寬的范圍。CPU的微調(diào)處理能力，記憶存儲(chǔ)能力，集成了通信接口以及預(yù)留了為I/O旋入式模塊準(zhǔn)備的插槽等特點(diǎn)使得2003系統(tǒng)的CPU具有了*的性價(jià)比。經(jīng)過(guò)靜心布放的LED指示燈可以清晰的表明控制器的狀態(tài)。對(duì)CPU的編程可以統(tǒng)一通過(guò)貝加萊Automation Studio™軟件實(shí)現(xiàn)。

B&R 2003控制系統(tǒng)既可以作為一個(gè)完整獨(dú)立的控制系統(tǒng)同時(shí)也可以作為一個(gè)工業(yè)PC的遠(yuǎn)程I/O系統(tǒng)或者是B&R控制系統(tǒng)大家庭中的一個(gè)控制器。也可以創(chuàng)建以B&R 2003控制系統(tǒng)為基礎(chǔ)的分布式控制系統(tǒng)。系統(tǒng)中屬于現(xiàn)場(chǎng)總線和網(wǎng)絡(luò)的眾多接口保證了通信的順暢。

貝加萊X20系列數(shù)字量輸入模塊X20DI9371

隨著行業(yè)國(guó)產(chǎn)操作系統(tǒng)的發(fā)展不斷進(jìn)步，工控機(jī)在金融、交通、電力、醫(yī)療、通訊等一些關(guān)鍵行業(yè)和領(lǐng)域當(dāng)中扮演著比較重要的角色。但是關(guān)于工控機(jī)的常識(shí)你了解多少呢？

工控機(jī)，也被稱為工業(yè)控制計(jì)算機(jī)。工控行業(yè)的產(chǎn)品和技術(shù)比較特殊，屬于中間產(chǎn)品，是為其他各行業(yè)提供可靠、嵌入式、智能化的工業(yè)計(jì)算機(jī)。目前比較流行的一種是便攜式的工控機(jī)，不僅保持工業(yè)計(jì)算優(yōu)良性能，還吸取了商務(wù)計(jì)算機(jī)便捷的特點(diǎn)，頗受市場(chǎng)歡迎。

工控機(jī)主要類別：

IPC(PC總線工業(yè)電腦)，主要用于解決工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的電磁干擾、震動(dòng)、灰塵、高/低溫等問(wèn)題。憑借著價(jià)格低、質(zhì)量高、產(chǎn)量大、軟/硬件資源豐富等特點(diǎn)，IPC已被廣大的技術(shù)人員所熟悉和認(rèn)可。

PLC(可編程控制系統(tǒng))，不僅能實(shí)現(xiàn)邏輯控制，還具有了數(shù)據(jù)處理、通信、網(wǎng)絡(luò)等功能，已廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域，大大推進(jìn)了機(jī)電一體化的進(jìn)程。

DCS(分散型控制系統(tǒng))，可構(gòu)成各種獨(dú)立的控制系統(tǒng)、分散控制系統(tǒng)DCS、監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(SCADA)，能滿足各種工業(yè)領(lǐng)域?qū)^(guò)程控制和信息管理的需求。

FCS(現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng))，既可作為過(guò)程控制(如PLC，LC等)和應(yīng)用智能儀表(如變頻器、閥門、條碼閱讀器等)的局部網(wǎng)，又具有在網(wǎng)絡(luò)上分布控制應(yīng)用的內(nèi)嵌功能。

CNC(數(shù)控系統(tǒng))，數(shù)控機(jī)床便是以數(shù)控系統(tǒng)為代表的新技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)的滲透形成的機(jī)電一體化產(chǎn)品。

工控機(jī)關(guān)鍵技術(shù)：

軟件技術(shù)，包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、動(dòng)態(tài)圖形顯示技術(shù)等；*控制技術(shù)，包括預(yù)測(cè)控制、模糊控制、智能控制和專家控制等；系統(tǒng)集成技術(shù)，主要是控制軟件、優(yōu)化軟件和軟測(cè)量技術(shù)的集成；通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，包括并行總線、現(xiàn)場(chǎng)總線、工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)等。

其中，像是現(xiàn)金控制、模糊控制、人工智能技術(shù)、專家系統(tǒng)等已經(jīng)在實(shí)際應(yīng)用中獲得穩(wěn)步發(fā)展，其他一些諸如*控制軟件產(chǎn)品等也在國(guó)內(nèi)外工業(yè)流程中被廣泛使用。

縱觀當(dāng)前國(guó)內(nèi)工控機(jī)技術(shù)發(fā)展，無(wú)論是IT業(yè)研發(fā)，還是加工技術(shù)力量都有明顯提升；各類芯片和各類器件、生產(chǎn)設(shè)備在國(guó)際市場(chǎng)也基本實(shí)現(xiàn)平等選購(gòu)。在各方面條件下，國(guó)內(nèi)廠商可憑借國(guó)產(chǎn)技術(shù)與產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)，結(jié)合本土市場(chǎng)打入國(guó)際工控市場(chǎng)。

什么是工控主板？工控主板是一種新型的主板，是對(duì)主板進(jìn)一步改進(jìn)。在這種主板上，連CPU的類型、工作電壓等都無(wú)須用跳線開(kāi)關(guān)，均自動(dòng)識(shí)別，只需用軟件略作調(diào)整即可。經(jīng)過(guò)Remark的CPU在這種主板上將無(wú)所遁形。部分原裝品牌機(jī)中還可通過(guò)主板控制主機(jī)電源的通斷，進(jìn)一步做到智能開(kāi)/關(guān)機(jī)，這在兼容機(jī)主板上還很少見(jiàn)，但肯定是將來(lái)的一個(gè)發(fā)展方向。

工控主板常在惡劣環(huán)境下工作溫度范圍可達(dá)-20度~70度（壽命期內(nèi)開(kāi)機(jī)、氣候惡劣、潮濕、振動(dòng)、多塵、輻射、高溫等等），而這些環(huán)境下的商用主板則無(wú)法勝任。

工控主板通過(guò)特殊設(shè)計(jì)，在遇到死機(jī)等異常情況，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)重啟、防浪涌沖擊等功能，全力的保證系統(tǒng)在惡劣環(huán)境的高穩(wěn)定性的要求開(kāi)發(fā)評(píng)估底板：在物理上開(kāi)發(fā)評(píng)估底板主要是承載0，并引出所有的對(duì)外接口至相應(yīng)的硬件接口或插座。

工控主板的評(píng)估底板上還擴(kuò)展了GPRS、RS485等功能單元，以便于用戶進(jìn)行相關(guān)功能測(cè)試，同時(shí)為用戶設(shè)計(jì)自己的應(yīng)用底板提供參考串口連接線：用于連接開(kāi)發(fā)主機(jī)。電啟動(dòng)及運(yùn)行過(guò)程中的調(diào)試信息以及程序運(yùn)行中的顯示信息將通過(guò)串口輸出;用戶對(duì)EM9660的操作也是通過(guò)串口使用超級(jí)終端來(lái)實(shí)現(xiàn)。串口線規(guī)格：3-線RS232（RX-TX交叉）以太網(wǎng)連接線：直連方式，用于進(jìn)行目標(biāo)機(jī)系統(tǒng)的管理維護(hù)以及開(kāi)發(fā)網(wǎng)絡(luò)方面的應(yīng)用功能USB連接線：A-B連接線，用于進(jìn)行系統(tǒng)內(nèi)核燒寫直流電源線：紅黑雙色，+5V，用于為系統(tǒng)供電。

對(duì)需進(jìn)行GPRS測(cè)試的情形，確保電源有3A的瞬時(shí)電流輸出。

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嵌入式工控機(jī)是為應(yīng)用在各類狹小空間而設(shè)計(jì)的緊湊型工控機(jī)，因低功耗無(wú)風(fēng)扇設(shè)計(jì)、小巧的的體積、穩(wěn)定的性能而在工控機(jī)應(yīng)用中日趨廣泛。隨著嵌入式技術(shù)的發(fā)展，嵌入式工控機(jī)發(fā)展迅速，在工控機(jī)應(yīng)用中占據(jù)越來(lái)越重要的位置。那么，你知道嵌入式工控機(jī)和傳統(tǒng)工控機(jī)之間在性能上有什么區(qū)別嗎？

嵌入式工控機(jī)與傳統(tǒng)工控機(jī)的性能比較

一、功耗低

1、采用低能耗處理器

2、無(wú)風(fēng)扇結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，機(jī)體使用被動(dòng)式鋁擠材質(zhì)散熱鰭片，將處理器芯片上的熱量迅速傳導(dǎo)到鋁擠鰭片，提高散熱效率。

3、全密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，適應(yīng)多塵、高溫、潮濕、電磁干擾嚴(yán)重等復(fù)雜環(huán)境。

二、體積小

緊湊型設(shè)計(jì)，可應(yīng)用在各類狹小空間，并充分考慮對(duì)外接口及安裝空間合理利用，產(chǎn)品功能適配性好。

三、可靠性高

除電氣功能滿足可靠性設(shè)計(jì)外，還需滿足散熱設(shè)計(jì)、電磁兼容設(shè)計(jì)、防塵防水設(shè)計(jì)、抗振動(dòng)設(shè)計(jì)等可靠性設(shè)計(jì)內(nèi)容。

四、使用周期長(zhǎng)

嵌入式工控機(jī)往往和具體應(yīng)用有機(jī)地結(jié)合在一起，嵌入式工控機(jī)的升級(jí)換代也是和具體產(chǎn)品同步進(jìn)行，因此嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品一旦進(jìn)入市場(chǎng)，具有較長(zhǎng)的使用周期。

嵌入式工控機(jī)是否可以取代傳統(tǒng)工控機(jī)

1、嵌入式工控機(jī)處在整個(gè)測(cè)控系統(tǒng)中的前端，向上的連接往往是傳統(tǒng)工控機(jī)，傳統(tǒng)工控機(jī)的運(yùn)算能力、軟件資源、數(shù)據(jù)庫(kù)支持等方面都是嵌入式工控機(jī)難以企及的。

2、在大型系統(tǒng)構(gòu)建中，傳統(tǒng)工控機(jī)的系統(tǒng)擴(kuò)展能力、網(wǎng)絡(luò)通訊能力也是嵌入式工控機(jī)難以替代的。

3、在可視化設(shè)計(jì)、流程監(jiān)控、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、科學(xué)計(jì)算等領(lǐng)域，傳統(tǒng)工控機(jī)具有先天的優(yōu)勢(shì)。

一、工控軟件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及干擾途徑

　　在不同的工業(yè)控制系統(tǒng)中，工控軟件雖然完成的功能不同，但就其結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，一般具有如下特點(diǎn)：

　?。?實(shí)時(shí)性：工業(yè)控制系統(tǒng)中有些事件的發(fā)生具有隨機(jī)性，要求工控軟件能夠及時(shí)地處理隨機(jī)事件。

　?。?周期性：工控軟件在完成系統(tǒng)的初始化工作后，隨之進(jìn)入主程序循環(huán)。在執(zhí)行主程序過(guò)程中，如有中斷申請(qǐng)，則在執(zhí)行完相應(yīng)的中斷服務(wù)程序后，繼續(xù)主程序循環(huán)。

　?。?相關(guān)性：工控軟件由多個(gè)任務(wù)模塊組成，各模塊配合工作，相互關(guān)聯(lián)，相互依存。

　?。?人為性：工控軟件允許操作人員干預(yù)系統(tǒng)的運(yùn)行，調(diào)整系統(tǒng)的工作參數(shù)。在理想情況下，工控軟件可以正常執(zhí)行。但在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的干擾下，工控軟件的周期性、相關(guān)性及實(shí)時(shí)性受到破壞，程序無(wú)法正常執(zhí)行，導(dǎo)致工業(yè)控制系統(tǒng)的失控，其表現(xiàn)是：

　?。?程序計(jì)數(shù)器PC值發(fā)生變化，破壞了程序的正常運(yùn)行。PC值被干擾后的數(shù)據(jù)是隨機(jī)的，因此引起程序執(zhí)行混亂，在PC值的錯(cuò)誤引導(dǎo)下，程序執(zhí)行一系列毫無(wú)意義的指令，最后常常進(jìn)入一個(gè)毫無(wú)意義的“死循環(huán)”中，使系統(tǒng)失去控制。

　?。?輸入/輸出接口狀態(tài)受到干擾，破壞了工控軟件的相關(guān)性和周期性，造成系統(tǒng)資源被某個(gè)任務(wù)模塊獨(dú)占，使系統(tǒng)發(fā)生“死鎖”。

　?。?數(shù)據(jù)采集誤差加大。干擾侵入系統(tǒng)的前向通道，疊加在信號(hào)上，導(dǎo)致數(shù)據(jù)采集誤差加大。特別是當(dāng)前向通道的傳感器接口是小電壓信號(hào)輸入時(shí)，此現(xiàn)象更加嚴(yán)重。

　?。?RAM數(shù)據(jù)區(qū)受到干擾發(fā)生變化。根據(jù)干擾竄入渠道、受干擾數(shù)據(jù)性質(zhì)的不同，系統(tǒng)受損壞的狀況不同，有的造成數(shù)值誤差，有的使控制失靈，有的改變程序狀態(tài)，有的改變某些部件（如定時(shí)器／計(jì)數(shù)器、串行口等）的工作狀態(tài)等。筆者在研制電力遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)時(shí)就曾遇到因現(xiàn)場(chǎng)強(qiáng)電磁干擾而造成RAM數(shù)據(jù)經(jīng)常性被破壞的情況。

　?。?控制狀態(tài)失靈。在工業(yè)控制系統(tǒng)中，控制狀態(tài)的輸出常常是依據(jù)某些條件狀態(tài)的輸入和條件狀態(tài)的邏輯處理結(jié)果而定。在這些環(huán)節(jié)中，由于干擾的侵入，會(huì)造成條件狀態(tài)錯(cuò)誤，致使輸出控制誤差加大，甚至控制失常。