Las perspectivas de desarrollo de las computadoras de control industrial

Con la continua profundización de la informatización social, las tareas clave en industrias clave dependerán cada vez más de las computadoras industriales, y la automatización del control industrial de bajo costo basada en IPC se está volviendo común, y las computadoras industriales locales Los fabricantes también están recibiendo más y más atención. Con el rápido desarrollo de la energía eléctrica, la metalurgia, la petroquímica, la protección del medio ambiente, el transporte, la construcción y otras industrias, desde descodificadores domésticos digitales y televisores digitales hasta cajeros bancarios, sistemas de peaje de autopistas, gestión de gasolineras, control de líneas de producción manufacturera, finanzas, gobierno La demanda de informatización en industrias como la defensa nacional y otras industrias aumenta constantemente, y existe una gran demanda de computadoras industriales. Las perspectivas de desarrollo del mercado de computadoras industriales son muy amplias.

Análisis de tendencias de desarrollo:

1. Tendencia de desarrollo de DCS (sistema de control distribuido)

Aunque FCS basado en bus de campo se está desarrollando rápidamente y eventualmente lo reemplazará. el DCS tradicional, pero queda mucho trabajo por hacer en el desarrollo de Fcs, como unificar estándares y hacer que los instrumentos sean inteligentes. Además, el mantenimiento y la transformación de los sistemas de control tradicionales también requieren DCS, por lo que FCS tardará mucho tiempo en reemplazar completamente al DCS tradicional.

Actualmente, las computadoras industriales todavía están dominadas por grandes sistemas, objetos dispersos y procesos de producción continuos (como la metalurgia, la petroquímica y la energía eléctrica). Aún se están desarrollando sistemas de control descentralizados que utilizan estructuras de sistemas distribuidos. Debido al desarrollo de la arquitectura abierta y la tecnología de integración, las ventas de sistemas de control distribuido a gran escala han aumentado.

1) Desarrollo en una dirección integral: debido al desarrollo de líneas de comunicación de datos y redes de comunicación estandarizadas, varios reguladores de bucle único (múltiple), PLC, relación industrial, NC y otros equipos de control industrial se forman en Grandes sistemas para satisfacer los requisitos de automatización de fábricas y adaptarse a la tendencia general de apertura.

2) Desarrollo en la dirección de la inteligencia: debido al desarrollo de sistemas de bases de datos, funciones de razonamiento, etc., especialmente las aplicaciones de sistemas de base de conocimiento (KBS) y sistemas expertos (ES), como el autocontrol. -Se implementará control de aprendizaje y diagnóstico remoto y búsqueda autónoma de inteligencia artificial en todos los niveles de DCS. Al igual que el bus de campo FF, han surgido uno tras otro dispositivos inteligentes basados ​​en microprocesadores, como E/S inteligentes, control PID inteligente, sensores inteligentes, transmisores, actuadores, interfaces humanas inteligentes y reguladores programables.

3) PCización industrial: a medida que la consolidación se ha convertido en una tendencia importante, la PC como estación operativa o máquina nodo de DCS se ha vuelto muy común. Es el pionero de PC-DCS.

4) Especialización: para que DCS sea más adecuado para aplicaciones en diversos campos correspondientes, es necesario comprender mejor el proceso y los requisitos de aplicación de esta profesión para formar gradualmente S como plantas de energía nuclear. taladro eléctrico DGS, vidrio DCS y cemento DCS, etc.

2. Tendencia de desarrollo de los dispositivos CNC

Desde la década de 1980, para adaptarse a las necesidades de desarrollo de FMC, FMS, CAM y CIMS, se han adoptado dispositivos CNC a gran escala. y circuitos integrados de gran escala para mejorar la flexibilidad, la funcionalidad y la eficiencia.

1) PCización: debido al rápido desarrollo de la tecnología de fabricación de circuitos integrados a gran escala, la estructura del hardware de la PC se ha hecho más pequeña, la velocidad de funcionamiento de la CPU es cada vez mayor y la capacidad de almacenamiento es grande. . Las máquinas PC se producen en masa, el costo se reduce considerablemente y la confiabilidad mejora continuamente. La apertura de las PC, la aplicación de Windows y el desarrollo de aplicaciones y software por parte de más personal técnico han hecho que el software para PC sea extremadamente rico. Las funciones de las PC se han vuelto muy poderosas, una gran cantidad de software CAD/CAM se ha trasplantado de minicomputadoras y estaciones de trabajo a las PC, y se han establecido datos de proceso de visualización gráfica tridimensional en las PC. Por lo tanto, las PC se han convertido en un recurso importante y una forma de desarrollar sistemas CNC.

2) Servoización de CA: el rango de potencia constante del servosistema de CA ha alcanzado 1:4 y el rango de velocidad puede alcanzar 1:1000, lo que es básicamente equivalente al servo de CC. El servo de CA es de tamaño pequeño, de bajo precio, de alta confiabilidad y se usa cada vez más.

3) Los sistemas CNC de alta funcionalidad se están desarrollando hacia una automatización integral: para adaptarse a los requisitos de FMS, CIMS y fábricas no tripuladas, el desarrollo de la cooperación con robots, automóviles automatizados, sistemas automáticos sistemas de diagnóstico, seguimiento y monitorización, etc. Los sistemas integrados de control y gestión se han convertido en la dirección de los sistemas CNC a nivel internacional.

4) Facilidad de uso: mejore la interfaz hombre-máquina, simplifique la programación, use teclas de símbolos en el panel de operación y utilice métodos conversacionales tanto como sea posible para facilitar el uso del usuario.

5) Flexibilidad y sistematización: Los sistemas CNC adoptan una estructura modular y tienen una amplia gama de funciones, desde máquinas herramienta de tres ejes y dos enlaces hasta unidades de procesamiento flexibles con hasta 24 ejes o más.

6) Alta precisión: Para mejorar la precisión del procesamiento, es esencial un codificador rotatorio de alta resolución. Para lograr una precisión de 0,001 um en el campo del mecanizado de ultraprecisión, es necesario desarrollar un codificador de ultra alta resolución y un dispositivo NC con una unidad de configuración mínima de 0,0001 um. Para mantener las características del servosistema sin cambios incluso si la carga cambia durante el procesamiento, también se requiere control y un control robusto. En el control del servosistema se utilizan microprocesadores de alta velocidad y se adoptan control anticipativo, control de dos grados de libertad, control de aprendizaje, etc., basados ​​en la cibernética moderna. El error de seguimiento de su sistema de control digital no supera los 2um.

7) Inteligencia mecánica: Es una nueva tecnología en el campo del NC. La llamada función de inteligencia mecánica se refiere a la función de la propia máquina de compensar la deformación mecánica provocada por la temperatura, la carga mecánica, etc. Esto requiere sensores para detectar la carga del husillo, la deformación del husillo y de la base de la máquina, y circuitos para procesar las señales de salida del sensor.

8) Diagnóstico y mantenimiento inteligentes: El diagnóstico y mantenimiento de fallos son tecnologías importantes de NC. El diagnóstico de fallos basado en sistemas expertos de IA ya existe, y ahora se trata principalmente de establecer una base de datos para el diagnóstico de fallos. El dispositivo NC se conecta a la computadora central a través de Internet e Internet, para que tenga la función de diagnóstico remoto.

Un desarrollo adicional es el sistema de premantenimiento, que es un sistema que reemplaza los componentes que están a punto de fallar antes de que ocurra una falla. Debe implementarse a través de sensores inteligentes, PMC de alta velocidad y grandes bases de datos. .