奧地利BR貝加萊模塊端子排X20BM33

散熱結構的合理性是關系到工控機能否穩(wěn)定工作的重要因素。溫度過高會導致工控機系統(tǒng)不穩(wěn)定，加快零件的老化。而隨著CPU主頻的不斷提高、高速硬盤的普遍使用、高性能顯卡的頻繁換代，工控機內部的散熱問題也越來越受到重視。

　　目前大多數(shù)工控機箱采用的是雙程式互動散熱：外部低溫空氣由機箱前部高速滾珠風扇和機箱兩側散熱孔吸入進入機箱，經過硬盤架、南北橋芯片、各種板卡、北橋芯片，最后到達CPU附近，在經過CPU散熱器后，熱空氣一部分從機箱后部的兩個高速滾珠排氣風扇抽出機箱，另外一部分通過電源風扇排出機箱。工控機箱采用滾珠風扇，優(yōu)點是風量大、轉速高、發(fā)熱少、使用周期長、噪音低，實現(xiàn)高效散熱。

有的廠商為了避免機箱內雜亂的走線影響空氣的流動，在合適的位置設置理線夾，將數(shù)據(jù)線和電源線固定在不影響風道的位置上。也有的廠商在工控機箱側面、頂部增加風扇，對雙程式互動散熱通道進行“改良"，使得機箱內部空氣流動發(fā)生變化：機箱外部的空氣進入機箱后，由于機箱頂部風扇強制對流，部分低溫空氣沒有按照原先的路線到達CPU附近，直接被抽出機箱，這樣反而降低了低溫空氣的散熱作用。

　　而為了對高速硬盤散熱，有的廠商在驅動器架的前部安裝附加進氣風扇，不但能夠增加機箱內空氣流量，而且可以直接對硬盤進行散熱。還有就是將傳統(tǒng)的硬盤安裝位置下移，使硬盤和機箱底部接觸。既利用了機箱底板增強硬盤散熱，又可以使新鮮的低溫空氣進入機箱后首先給硬盤散熱，大幅度降低了硬盤熱量，延長硬盤使用周期。

　　隨著工控應用越來越廣泛，結構、體積等因素直接影響工控機的發(fā)展方向，由此衍生出嵌入式工控機。嵌入式工控機具有低功耗、體積小、無風扇、穩(wěn)定性強等特點，其被動式散熱方式大大提高了產品可靠性，解決了傳統(tǒng)工控機散熱不足及使用周期等問題。

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一、工控軟件的結構特點及干擾途徑

　　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，但就其結構來說，一般具有如下特點：

　　＊ 實時性：工業(yè)控制系統(tǒng)中有些事件的發(fā)生具有隨機性，要求工控軟件能夠及時地處理隨機事件。

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

　?。?相關性：工控軟件由多個任務模塊組成，各模塊配合工作，相互關聯(lián)，相互依存。

　?。?人為性：工控軟件允許操作人員干預系統(tǒng)的運行，調整系統(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)場環(huán)境的干擾下，工控軟件的周期性、相關性及實時性受到破壞，程序無法正常執(zhí)行，導致工業(yè)控制系統(tǒng)的失控，其表現(xiàn)是：

　?。?程序計數(shù)器PC值發(fā)生變化，破壞了程序的正常運行。PC值被干擾后的數(shù)據(jù)是隨機的，因此引起程序執(zhí)行混亂，在PC值的錯誤引導下，程序執(zhí)行一系列毫無意義的指令，最后常常進入一個毫無意義的“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性和周期性，造成系統(tǒng)資源被某個任務模塊獨占，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，疊加在信號上，導致數(shù)據(jù)采集誤差加大。特別是當前向通道的傳感器接口是小電壓信號輸入時，此現(xiàn)象更加嚴重。

　?。?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（如定時器／計數(shù)器、串行口等）的工作狀態(tài)等。筆者在研制電力遠程抄表系統(tǒng)時就曾遇到因現(xiàn)場強電磁干擾而造成RAM數(shù)據(jù)經常性被破壞的情況。

　?。?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)的邏輯處理結果而定。在這些環(huán)節(jié)中，由于干擾的侵入，會造成條件狀態(tài)錯誤，致使輸出控制誤差加大，甚至控制失常。

X20集成安全技術-底板模塊

X20BM23 X20可供電的底板模塊，集成安全技術，內部I/O電源與左側相隔離

X20BM33 X20底板模塊，集成安全技術，與內部I/O電源連接

奧地利貝加萊(B&R)2003系統(tǒng)、2005系統(tǒng)、Automation Panel AP800\AP900\PC\PC APC620、Mobile Pane、Panel PC、Power Pane、X20系統(tǒng)、X67 IO、變頻器、電源模塊、附件、緊湊型IO、三相同步電機、伺服驅動器、網(wǎng)絡和現(xiàn)場總線模塊等工業(yè)產品配件大量現(xiàn)貨優(yōu)勢供應

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嵌入式工控機是為應用在各類狹小空間而設計的緊湊型工控機，因低功耗無風扇設計、小巧的的體積、穩(wěn)定的性能而在工控機應用中日趨廣泛。隨著嵌入式技術的發(fā)展，嵌入式工控機發(fā)展迅速，在工控機應用中占據(jù)越來越重要的位置。那么，你知道嵌入式工控機和傳統(tǒng)工控機之間在性能上有什么區(qū)別嗎？

嵌入式工控機與傳統(tǒng)工控機的性能比較

一、功耗低

1、采用低能耗處理器

2、無風扇結構設計，機體使用被動式鋁擠材質散熱鰭片，將處理器芯片上的熱量迅速傳導到鋁擠鰭片，提高散熱效率。

3、全密封結構設計，適應多塵、高溫、潮濕、電磁干擾嚴重等復雜環(huán)境。

二、體積小

緊湊型設計，可應用在各類狹小空間，并充分考慮對外接口及安裝空間合理利用，產品功能適配性好。

三、可靠性高

除電氣功能滿足可靠性設計外，還需滿足散熱設計、電磁兼容設計、防塵防水設計、抗振動設計等可靠性設計內容。

四、使用周期長

嵌入式工控機往往和具體應用有機地結合在一起，嵌入式工控機的升級換代也是和具體產品同步進行，因此嵌入式系統(tǒng)產品一旦進入市場，具有較長的使用周期。

嵌入式工控機是否可以取代傳統(tǒng)工控機

1、嵌入式工控機處在整個測控系統(tǒng)中的前端，向上的連接往往是傳統(tǒng)工控機，傳統(tǒng)工控機的運算能力、軟件資源、數(shù)據(jù)庫支持等方面都是嵌入式工控機難以企及的。

2、在大型系統(tǒng)構建中，傳統(tǒng)工控機的系統(tǒng)擴展能力、網(wǎng)絡通訊能力也是嵌入式工控機難以替代的。

3、在可視化設計、流程監(jiān)控、數(shù)據(jù)統(tǒng)計、科學計算等領域，傳統(tǒng)工控機具有先天的優(yōu)勢。

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隨著行業(yè)國產操作系統(tǒng)的發(fā)展不斷進步，工控機在金融、交通、電力、醫(yī)療、通訊等一些關鍵行業(yè)和領域當中扮演著比較重要的角色。但是關于工控機的常識你了解多少呢？

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

工控機主要類別：

IPC(PC總線工業(yè)電腦)，主要用于解決工業(yè)現(xiàn)場的電磁干擾、震動、灰塵、高/低溫等問題。憑借著價格低、質量高、產量大、軟/硬件資源豐富等特點，IPC已被廣大的技術人員所熟悉和認可。

PLC(可編程控制系統(tǒng))，不僅能實現(xiàn)邏輯控制，還具有了數(shù)據(jù)處理、通信、網(wǎng)絡等功能，已廣泛應用于工業(yè)控制的各個領域，大大推進了機電一體化的進程。

DCS(分散型控制系統(tǒng))，可構成各種獨立的控制系統(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)領域對過程控制和信息管理的需求。

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

CNC(數(shù)控系統(tǒng))，數(shù)控機床便是以數(shù)控系統(tǒng)為代表的新技術對傳統(tǒng)機械制造產業(yè)的滲透形成的機電一體化產品。

工控機關鍵技術：

軟件技術，包括實時數(shù)據(jù)庫技術、動態(tài)圖形顯示技術等；先進控制技術，包括預測控制、模糊控制、智能控制和專家控制等；系統(tǒng)集成技術，主要是控制軟件、優(yōu)化軟件和軟測量技術的集成；通信網(wǎng)絡技術，包括并行總線、現(xiàn)場總線、工業(yè)以太網(wǎng)技術等。

其中，像是現(xiàn)金控制、模糊控制、人工智能技術、專家系統(tǒng)等已經在實際應用中獲得穩(wěn)步發(fā)展，其他一些諸如先進控制軟件產品等也在國內外工業(yè)流程中被廣泛使用。

縱觀當前國內工控機技術發(fā)展，無論是IT業(yè)研發(fā)，還是加工技術力量都有明顯提升；各類芯片和各類器件、生產設備在國際市場也基本實現(xiàn)平等選購。在各方面條件下，國內廠商可憑借國產技術與產品優(yōu)勢，結合本土市場打入國際工控市場。