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摘要：  PC技術逐漸在很多特定場合得到了可靠的應用，一些工業(yè)電腦憑借較為通用的軟件平臺得到了使用者的認可。

關鍵字：  工業(yè)計算機，PC控制，工業(yè)控制

　　在PLC一統(tǒng)工業(yè)自動化控制領域的時期，PC控制技術還沒有被人所熟知。但隨著硬件和軟件技術的發(fā)展完善，軟PLC等替代路徑逐漸得到了發(fā)展。PC技術逐漸在很多特定場合得到了可靠的應用，一些工業(yè)電腦憑借較為通用的軟件平臺得到了使用者的認可。

　　在一般的工業(yè)環(huán)境中，不僅具有灰塵、振動等對電子設備不利的因素，還可能會產(chǎn)生強電磁干擾，在溫度范圍上也不同于一般環(huán)境。因此，工控機與普通計算機相比必須有較高的防磁、防塵、防沖擊的能力?？垢蓴_能力較強、連續(xù)長時間工作能力等特點。直到現(xiàn)在，由于其應用的行業(yè)領域正在不斷拓展，所以增強在復雜環(huán)境下的穩(wěn)定性、可靠性，仍然是工控機領域的重要研發(fā)方向。

　　PLC專門為工業(yè)控制所設計的特點，使其在很多工業(yè)應用場合取得了很大的優(yōu)勢，一度成為了主流的工業(yè)控制器。而PC技術在近年來的快速發(fā)展，也為其在很多領域贏得了一席之地。事實上，PC控制技術的優(yōu)勢在于，其非常突出的靈活性和對商用IT技術的兼容性。盡管通常認為，PLC在工業(yè)控制場合的可靠性高于PC，但無風扇工業(yè)PC等一系列工業(yè)級控制產(chǎn)品的快速發(fā)展，使得在一些行業(yè)中，PC的使用率得到了較快的拓展。值得一提的是，除了一般意義上的工業(yè)場合，在很多社會基礎設施、社會公共服務領域中，工業(yè)PC應用的身影不斷涌現(xiàn)。

　　例如，在軌道交通、樓宇自控、環(huán)境保護監(jiān)測、城市交通檢測、節(jié)能監(jiān)測等領域，工控機已經(jīng)得到了大量的應用案例。在這方面，工控機由于其集成數(shù)據(jù)的能力和豐富的應用軟件，具有多種優(yōu)勢。

　　事實上，隨著新行業(yè)市場的不斷擴大，工業(yè)PC技術的新機遇仍在不斷涌現(xiàn)。例如，正在快速發(fā)展的物聯(lián)網(wǎng)技術，對運算、控制設備都意味著廣闊的需求，而以風力發(fā)電為代表的新能源產(chǎn)業(yè)、科學技術測試、工業(yè)機器人控制等領域，同樣對越來越開放和成熟的PC控制技術伸出了橄欖枝。

　　PC控制技術的新機遇，正在慢慢變?yōu)槿找鏀U大的市場。

　　PC控制技術在碰撞中發(fā)展

　　其實，基于PC的控制技術的發(fā)展，決不是一個新話題，自從20世紀90年代起，PC技術已經(jīng)吹響了向工業(yè)領域進軍的號角。當然，同大多數(shù)經(jīng)過重重實踐和不斷改善的技術一樣，這一過程也并非一帆風順。

　　事實上，PC技術能夠在工業(yè)領域獲得發(fā)展機遇，在一定程度上也緣于傳統(tǒng)PLC的一些固有的局限性，隨著工業(yè)及其他相關領域的需求環(huán)境不斷發(fā)生變化，這些局限性則越來越顯著。例如，通訊方式的多樣化、設備的互用性、企業(yè)的信息化集成等需求已經(jīng)與日俱增，而在同一系統(tǒng)中實現(xiàn)多功能、多模塊的集成，也是更加現(xiàn)實的趨勢。要滿足這樣的需求趨勢，PLC則需要增加很多專用硬件及軟件設備來實現(xiàn)這些新需求，這就帶來了大量的成本，從根本上講，其相對封閉的架構(gòu)不得不說是一個重要的原因。

　　而PC技術在這方面則有比較明顯的優(yōu)勢。首先，其在軟件功能和開放性上的優(yōu)勢顯而易見，同時也具有更強運算能力的CPU，其在組網(wǎng)、圖形化顯示等方面也更強。在可靠性與實時性等方面，PC則在不斷完善。

　　對此，彭瑜教授談到：“PC控制技術的熱點問題，仍然在于其穩(wěn)定性與實時性的改善，比如困擾PC-based技術的硬實時性問題等，都是開發(fā)PC-based控制技術的廠商首要解決的基礎問題。”

　　而通過多年的發(fā)展，隨著工業(yè)PC在穩(wěn)定性、耐久性設計上的不斷成熟，以及PC控制系統(tǒng)軟件平臺在實時性上的不斷發(fā)展，PC控制技術在這些方面有了不同程度的完善。在很多場合下，工業(yè)PC憑借著其維護簡捷、高開放性、集成能力強等優(yōu)勢，無疑實現(xiàn)了成本的節(jié)約。而在組網(wǎng)、通訊等日漸興起的方面，工業(yè)PC的優(yōu)勢則更加明顯。

　　當然，如果因此而斷言PC控制在所有場合都擁有絕對的成本優(yōu)勢，卻并不是十分準確。例如，近年來小型PLC的快速發(fā)展十分矚目，甚至成為了PLC市場最重要的發(fā)力方向，各個領先企業(yè)也紛紛在這一產(chǎn)品線推出了有代表性的新品，其成本優(yōu)勢反而成為了突出的特點。在這一方面，PC控制技術顯然還無法在成本上取得優(yōu)勢。

　　對此，彭瑜教授也談到：“討論工業(yè)PC技術和PLC在工業(yè)控制領域中帶來的成本時，無法一概而論，針對不同的應用場合，PC-based和PLC控制產(chǎn)品在經(jīng)濟性上各有千秋，關鍵是要根據(jù)具體的需求選擇合適的產(chǎn)品。”可以看出，用戶更好地了解自身需求，并以此為依據(jù)選擇合適的控制產(chǎn)品與系統(tǒng)，是降低綜合成本的最有效途徑。

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　　軟件技術助力PC控制技術

　　不可否認，作為PC控制技術賴以發(fā)揮作用的關鍵技術，相關軟件技術的發(fā)展也成為了決定PC控制技術進展的重要因素，這兩者幾乎相輔相成，一個成功的PC-based控制系統(tǒng)，其所有工作應該由一個平臺上的軟件完成。

　　事實上，與傳統(tǒng)的PLC控制技術相比，PC控制技術的優(yōu)勢之一就在于其作為更具開放性的軟件平臺，可以通過集成多樣化的軟件實現(xiàn)更多樣、更靈活的功能。對于很多特定行業(yè)的用戶來說，這一優(yōu)勢不僅省去了購買成本較高的專用硬件設備，還意味著極大的便利。

　　比如，以基于PC的控制技術領域稱道的德國倍福，其最新升級推出的TwinCAT3軟件在這方面的特點就十分顯著。一方面是其具有模塊化結(jié)構(gòu);另一方面，配合工業(yè)PC技術的發(fā)展，TwinCAT3對多核處理器的支持也使其能夠在多核上運行不同的任務，從而大幅提高整體處理速度。

　　這樣一來，通過TwinCAT3可以集成的不僅有PLC、安全控制、運動控制、數(shù)控系統(tǒng)等傳統(tǒng)功能，還可以對C語言、Matlab、Simulink、C++等IT領域的高級語言進行集成，并實現(xiàn)實時控制。除此以外，TwinCAT3也簡化了外部軟件的集成，例如基于行業(yè)應用解決方案而開發(fā)的功能塊等，這更是為用戶節(jié)省了寶貴的開發(fā)時間和成本。

　　事實上，倍福最近提出的以高精度測試測量應用為主的“科學自動化”解決方案，也是基于其TwinCAT3軟件的新特性而得以實現(xiàn)的。這也說明了，系統(tǒng)對多種接口與編程語言的良好集成性，使成本降低的同時，可以實現(xiàn)很多新功能。

　　行業(yè)需求呼喚工控機應用

　　作為基于PC的控制技術的一類代表性控制產(chǎn)品，工控機在近年來得到了非?？焖俚陌l(fā)展，這種快速發(fā)展不僅僅體現(xiàn)在其市場容量上，同樣體現(xiàn)在其在多行業(yè)內(nèi)應用的迅速滲透。人們不難發(fā)現(xiàn)，尤其是在一些特定的領域，工控機應用的增量非常顯著。

　　在這方面，軌道交通領域就顯得非常典型。以這一行業(yè)為例，從列車搭載運行的車載工控機，到站臺的自動售檢票系統(tǒng)、視頻信息發(fā)布系統(tǒng)，都成為了新漢、研華等工控機廠商的重點關注行業(yè)。針對這一領域的獨特需求，多家公司的無風扇嵌入式工控機及其定制化解決方案，都瞄準了這一市場。

　　而進軍這一市場，不僅僅要通過設計使無風扇工業(yè)PC產(chǎn)品適應振動、多塵環(huán)境和寬溫范圍下的應用環(huán)境，在解決方案的規(guī)劃、組織上，也充滿了定制化競爭的色彩，甚至是用戶和業(yè)主的使用、維護習慣，也納入了方案的考慮范圍當中。

　　與此同時，在電力能源、通信領域等行業(yè)，工控機廠商的競爭也紛紛走起了以專注垂直行業(yè)為綱的專注開拓路線。事實證明，多個不同行業(yè)的差異和獨特需求，的確促使各家廠商紛紛選擇了發(fā)展專用工控機市場的道路，也正因為如此，這些工業(yè)電腦的廠商紛紛推出了多種型號的產(chǎn)品，以適應不同用戶、行業(yè)的需求。

　　新領域或為PC控制打開新局面

　　除了一些應用已經(jīng)非常成熟的行業(yè)，人們發(fā)現(xiàn)，工業(yè)PC在很多日漸興起的新領域，也正在打開廣闊的新天地。尤其是一些對網(wǎng)絡通信、數(shù)據(jù)交換與集成要求較高的場合，這樣的趨勢就愈加明顯。

　　例如，隨著節(jié)能降耗風潮的推動，作為綠色能源的風力發(fā)電及環(huán)保信息監(jiān)測領域，就成為了工業(yè)PC的突破口，像德國倍福這家以基于PC的控制技術稱道的自動化企業(yè)，憑借其PC自動化控制系統(tǒng)在風電行業(yè)已經(jīng)取得了不俗的業(yè)績。而堅持深耕行業(yè)的研華，也頻頻發(fā)力風電場監(jiān)測等領域，研華憑借其嵌入式工控機、WebAccess軟件、工業(yè)交換機等產(chǎn)品，在這一新興的領域已經(jīng)可以提供成熟完善的解決方案。

　　類似的領域也包括高端樓宇自控領域，智能樓宇的概念越來越清晰豐滿，逐漸涉及到將能耗、安防、暖通、配電等子系統(tǒng)集成至統(tǒng)一的平臺進行管理和調(diào)整，工業(yè)PC系統(tǒng)在這方面同樣游刃有余，發(fā)揮了重要的作用。值得一提的是，近來在業(yè)界被廣泛討論的物聯(lián)網(wǎng)技術，同樣有望為工業(yè)PC技術提供廣闊的用武之地。

　　總體說來，這些越來越注重網(wǎng)絡通訊、數(shù)據(jù)整合與功能集成的新領域，正在以無法阻擋的速度，成為工業(yè)PC技術的新市場，其未來前景之廣闊可見一斑。我們有理由相信，這一充滿機遇的時期，必將成為PC控制技術的新起點。