מחשב בקרה תעשייתית הוא ציוד הליבה במערכת האוטומציה התעשייתית, ומגמת הפיתוח שלו היא בעלת משמעות רבה לפיתוח כל תחום האוטומציה התעשייתית. מאמר זה ינתח את מגמת הפיתוח של מחשב בקרה תעשייתית בפירוט מההיבטים הבאים:
1. שיפור ביצועי חומרה
עם ההתקדמות המתמשכת של המדע והטכנולוגיה, גם ביצועי החומרה של מחשבי בקרה תעשייתית משתפרים כל הזמן. בעיקר בהיבטים הבאים:
1.1 שיפור ביצועי המעבד
המעבד הוא רכיב הליבה במחשב הבקרה התעשייתי, ביצועיו משפיעים ישירות על יעילות התפעול של המערכת כולה. עם פיתוח רציף של טכנולוגיית המעבדים, גם ביצועי המעבד של מחשבי בקרה תעשייתיים משתפרים כל העת. לדוגמה, מעבד המחשבים הבקרה התעשייתי המיינסטרימי בשוק התפתח מליבה יחידה לרב ליבות, ואף הופיע מעבד רב ליבות, רב-הברזל. זה גורם למחשבים בקרה תעשייתית להיות בעלי ביצועים גבוהים יותר בעת התמודדות עם משימות מורכבות.
1.2 עלייה ביכולת הזיכרון
זיכרון הוא הרכיב המשמש לאחסון נתונים ותוכניות במחשבי בקרה תעשייתית. ככל שהביקוש לכוח עיבוד נתונים במערכות אוטומציה תעשייתית ממשיך לגדול, יכולת הזיכרון של מחשבי בקרה תעשייתית הולכת וגוברת. נכון לעכשיו, יכולת הזיכרון של כמה מחשבי בקרה תעשייתיים מתקדמים הגיעה לעשרות גיגה-בייט או אפילו מאות גיגה-בייט.
1.3 שדרוג מכשירי אחסון
התקני אחסון הם רכיבים המשמשים לאחסון כמויות גדולות של נתונים במחשבי בקרה תעשייתית. עם הביקוש הגובר לקיבולת אחסון נתונים במערכות אוטומציה תעשייתית, משדרג גם מכשירי האחסון של מחשבי בקרה תעשייתית. נכון לעכשיו, כמה מחשבי בקרה תעשייתיים מתקדמים אימצו כונני מצב מוצק (SSD) כמכשיר האחסון העיקרי, שיש לו מהירויות קריאה וכתיבה גבוהות יותר וצריכת חשמל נמוכה יותר מאשר דיסקים קשיחים מכניים מסורתיים.
1.4 שיפור יכולת תקשורת הרשת
תקשורת רשת היא אמצעי חשוב להחלפת נתונים בין מחשבי בקרה תעשייתית למכשירים אחרים. עם הביקוש ההולך וגובר ליכולת תקשורת רשת במערכות אוטומציה תעשייתית, יכולת התקשורת ברשת של מחשבי בקרה תעשייתית הולכת וגוברת. נכון לעכשיו, כמה מחשבי בקרה תעשייתיים מתקדמים כבר תומכים במגוון פרוטוקולי תקשורת רשת, כמו Ethernet, תקשורת אלחוטית וכו ', שיכולים לממש העברת נתונים במהירות גבוהה ויציבה.
2. העברת פונקציות תוכנה
עם הביקוש הגובר לפונקציות תוכנה במערכות אוטומציה תעשייתית, פונקציות התוכנה של מחשבי בקרה תעשייתית מועשרים גם הם. בעיקר בהיבטים הבאים:
2.1 פיתוח מערכת הפעלה בזמן אמת
מערכת הפעלה בזמן אמת היא אחת מתוכנות הליבה של מחשבי בקרה תעשייתית, והתכונה העיקרית שלה היא היכולת להבטיח את האופי בזמן אמת של המשימה. עם שיפור הדרישות בזמן אמת של מערכות אוטומציה תעשייתית, מערכות הפעלה בזמן אמת מתפתחות כל הזמן. נכון לעכשיו, כמה מערכות הפעלה מיינסטרים בזמן אמת היו מצוידות במשימות רב, רב-עדיפות, תזמון בזמן אמת ופונקציות אחרות כדי לענות על הביקוש למערכות אוטומציה תעשייתיות בזמן אמת.
2.2 גיוון שפות תכנות
שפת תכנות היא הבסיס לפיתוח תוכנת מחשב בקרה תעשייתית. עם הביקוש ההולך וגובר לשפות תכנות במערכות אוטומציה תעשייתית, גם שפות התכנות של מחשבי בקרה תעשייתית מגוונות. נכון לעכשיו, כמה מחשבי בקרה תעשייתיים מיינסטרים תמכו במגוון שפות תכנות, כמו C, C ++, פייתון וכו ', שיכולות לענות על צרכיהם של מפתחים שונים.
2.3 אופטימיזציה של ממשק אינטראקציה בין מחשב אנושי
ממשק אינטראקציה בין מחשב אנושי הוא אמצעי חשוב לאינטראקציה בין מחשבי בקרה תעשייתית ומפעילים. ככל שהדרישות של מערכות אוטומציה תעשייתיות לחוויית המשתמש ממשיכות להשתפר, גם ממשק האינטראקציה בין מחשבים אנושיים של מחשבי בקרה תעשייתית. נכון לעכשיו, כמה מחשבי בקרה תעשייתיים מתקדמים אימצו את מסך המגע, ממשק גרפי וטכנולוגיות אחרות, כך שהמפעיל יכול להיות אינטואיטיבי יותר ונוח להפעלה.
2.4 שיפור יכולות ניתוח נתונים ועיבוד
ניתוח ועיבוד נתונים הוא אחד הפונקציות החשובות של מחשבי בקרה תעשייתית. עם הביקוש ההולך וגובר לניתוח נתונים ועיבוד יכולות של מערכות אוטומציה תעשייתית, גם יכולות ניתוח הנתונים והעיבוד של מחשבי בקרה תעשייתית גדלים. נכון לעכשיו, כמה מחשבי בקרה תעשייתיים מתקדמים היו מצוידים בעיבוד נתונים גדולים, למידת מכונות ויכולות אחרות, שיכולות לממש את הכרייה העמוקה והניתוח של נתונים תעשייתיים.
תקשורת רשת היא אמצעי חשוב להחלפת נתונים בין מחשבי בקרה תעשייתית למכשירים אחרים. עם הביקוש ההולך וגובר ליכולת תקשורת רשת במערכות אוטומציה תעשייתית, יכולת התקשורת ברשת של מחשבי בקרה תעשייתית הולכת וגוברת. נכון לעכשיו, כמה מחשבי בקרה תעשייתיים מתקדמים כבר תומכים במגוון פרוטוקולי תקשורת רשת, כמו Ethernet, תקשורת אלחוטית וכו ', שיכולים לממש העברת נתונים במהירות גבוהה ויציבה.
3. שיפור שילוב המערכת
ככל שהדרישות של מערכות אוטומציה תעשייתיות לשילוב מערכות ממשיכות לעלות, גם שילוב המערכת של מחשבי בקרה תעשייתית הולך וגובר. זה בא לידי ביטוי בעיקר בהיבטים הבאים:
3.1 עיצוב מודולרי
תכנון מודולרי הוא אמצעי חשוב לשיפור מידת שילוב המערכת של מחשבי בקרה תעשייתית. על ידי תכנון עצמאי של המודולים הפונקציונליים השונים של מחשבי בקרה תעשייתית, ניתן לממש מיתוג ושדרוג מהיר בין מודולים ולשפר את הגמישות והמדרגיות של המערכת.
3.2 שילוב עמוק של חומרה ותוכנה
השילוב העמוק של חומרה ותוכנה הוא המפתח לשיפור שילוב מערכות מחשב בקרה תעשייתית. באמצעות שילוב עמוק של חומרה ותוכנה, הוא יכול לממש את השימוש המלא במשאבי חומרה ולמקסם את הביצועים של פונקציות תוכנה ולשפר את הביצועים הכוללים של המערכת.
3.3 סטנדרטיזציה ופתיחות
סטנדרטיזציה ופתיחות הם הבסיס לשיפור שילוב מערכות מחשב בקרה תעשייתית. על ידי ביצוע תקני התעשייה המאוחדים, ניתן לממש את הקשר בין יצרנים שונים למכשירים שונים; על ידי שיפור הפתיחות של המערכת, ניתן למשוך יותר מפתחים להשתתף בפיתוח ואופטימיזציה של המערכת לקידום פיתוח בר -קיימא של המערכת.
4. פיתוח אינטליגנציה ואוטונומיה
עם התפתחות מתמדת של טכנולוגיית בינה מלאכותית, רמת האינטליגנציה והאוטונומיזציה של מחשבי בקרה תעשייתית משתפרת אף היא. זה בא לידי ביטוי בעיקר בהיבטים הבאים:
4.1 יישום למידת מכונה ולמידה עמוקה
למידת מכונות ולמידה עמוקה הם טכנולוגיות חשובות בתחום הבינה המלאכותית. על ידי יישום טכנולוגיות אלה על מחשבי בקרה תעשייתית, ניתן לממש ניתוח ועיבוד אינטליגנטי של נתונים תעשייתיים, וניתן לשפר את יכולת קבלת ההחלטות ורמת האוטומציה של המערכת.
4.2 בקרה ואופטימיזציה אדפטיבית
בקרה ואופטימיזציה אדפטיבית היא אחד הפונקציות החשובות של מחשבי בקרה תעשייתית. באמצעות מימוש שליטה ואופטימיזציה אדפטיבית, מחשבי בקרה תעשייתיים יכולים להתאים אוטומטית את אסטרטגיית הבקרה בהתאם לתנאי העבודה בפועל כדי לשפר את היציבות והיעילות של המערכת.