時(shí)間：2022-05-27 03:09:13
序論：在您撰寫工業(yè)計(jì)算機(jī)論文時(shí)，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的1篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
當(dāng)前人們?yōu)榱朔乐尉W(wǎng)絡(luò)病毒需要采取以下措施，主要包括安裝殺毒軟件、在實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)工作中盡可能的使用無盤工作站，設(shè)置只有系統(tǒng)管理員才能使用的最高訪問權(quán)、在工作站中設(shè)置防病毒的芯片，可以有效地防止引導(dǎo)性病毒、設(shè)置用戶訪問權(quán)等等。盡可能地在因特網(wǎng)中就直接把毒源消滅，避免病毒進(jìn)入造成網(wǎng)絡(luò)癱瘓。當(dāng)前網(wǎng)關(guān)防毒產(chǎn)品已經(jīng)成為了殺滅病毒的首選，這種設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)接口直接就設(shè)置了簡單的保護(hù)措施，在病毒進(jìn)入到計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)之前就直接被連接，避免了病毒入侵造成計(jì)算機(jī)和服務(wù)器出現(xiàn)問題，為工業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全提供了一個(gè)可靠屏障。
當(dāng)前有越來越多的大型企業(yè)受到了黑客的入侵，造成了企業(yè)重要信息的泄漏，當(dāng)前黑客入侵已經(jīng)成為了世界性的網(wǎng)絡(luò)安全問題。根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，百分之百的企業(yè)受到過黑客的侵入。當(dāng)前主要的反黑客的技術(shù)包括信息加密、預(yù)防窺探、設(shè)置訪問權(quán)等等。在構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)信息安全系統(tǒng)中應(yīng)該從整體的角度來為網(wǎng)絡(luò)實(shí)行多重防護(hù)，加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的偵測技術(shù)和加密技術(shù)等等，防止黑客的入侵。
來自工業(yè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的工業(yè)計(jì)算機(jī)信息安全問題
1來自工業(yè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部計(jì)算機(jī)病毒問題
針對工業(yè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的計(jì)算機(jī)病毒問題來說，最簡單的方式就是采用專門的防病毒軟件。在使用這種防、殺病毒軟件時(shí)應(yīng)該注意以下方面，軟件的掃描速度、升級(jí)的難易程度、警示手段等等方面，但是最為關(guān)鍵的問題就是應(yīng)該及時(shí)地到專門的網(wǎng)站進(jìn)行升級(jí)。除了使用這種軟件之外，還可以采用其他的技術(shù)措施，例如重要文件加密、后備恢復(fù)、生產(chǎn)過程控制等等。除了使用這些措施之外，還應(yīng)該加強(qiáng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理，定時(shí)的對接觸企業(yè)重要信息的人員進(jìn)行選擇和審查，給工作人員進(jìn)行設(shè)置資源訪問權(quán)限，對外來人員應(yīng)該進(jìn)行嚴(yán)格的限制，禁止使用內(nèi)部辦公計(jì)算機(jī)玩游戲、禁止使用盜版軟件等等。
2工業(yè)計(jì)算機(jī)本身軟、硬件問題
IPC本身問題包括軟件系統(tǒng)和硬件實(shí)體兩方面。軟件系統(tǒng)安全內(nèi)容包括軟件的自身安全、存儲(chǔ)安全、通信安全、使用安全和運(yùn)行安全等，其中任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)安全問題都會(huì)使計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)發(fā)生或大或小的故障。硬件實(shí)體方面主要指IPC硬件的防盜、防火和防水等安全問題，IPC工作環(huán)境指標(biāo)和IPC硬件故障等方面內(nèi)容。軟件系統(tǒng)和硬件實(shí)體方面的安全問題應(yīng)及時(shí)發(fā)現(xiàn)、報(bào)警和檢修，要有一系列故障應(yīng)急措施。
3外界干擾問題
IPC直接與生產(chǎn)環(huán)境相接觸，工作環(huán)境情況復(fù)雜，影響IPC安全可靠運(yùn)行的主要是來自系統(tǒng)外部的各種電磁干擾。這些因素對設(shè)備造成的干擾后果主要表現(xiàn)在數(shù)據(jù)采集誤差加大，控制作用失靈，數(shù)據(jù)受干擾發(fā)生變化，程序運(yùn)行失常等。IPC設(shè)備進(jìn)行可靠性設(shè)計(jì)是非常必要的。首先是元器件級(jí)可靠性設(shè)計(jì)，應(yīng)嚴(yán)格管理元件的購置、儲(chǔ)運(yùn)，對元件進(jìn)行老化篩選、測試，在低于額定值的條件下使用元件，盡可能選用集成度高的元件。其次是部件及系統(tǒng)級(jí)的可靠性設(shè)計(jì)，包括電磁兼容性設(shè)計(jì)，信息冗余技術(shù)，時(shí)間冗余技術(shù)，故障自動(dòng)檢測與診斷技術(shù)，軟件可靠性技術(shù)和失效保險(xiǎn)技術(shù)等。最后是排除諸多外部干擾，如溫度、濕度、震動(dòng)和灰塵等工作現(xiàn)場環(huán)境因素的影響。IPC為了更適于工業(yè)生產(chǎn)作了如下改進(jìn)：取消了PC中的主板，將原來的大主板變成通用的底板總線插座系統(tǒng)；將主板分成幾塊PC插件；有CPU板、存儲(chǔ)器板等。
工業(yè)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)備份
IPC數(shù)據(jù)備份不只是簡單的拷貝文件，應(yīng)該有一個(gè)系統(tǒng)而完整的備份方案，其中包括，備份硬件、備份軟件、日常備份制度和災(zāi)難恢復(fù)措施等四個(gè)部分。此外，備份技術(shù)的正確應(yīng)用也是工業(yè)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)備份的關(guān)鍵問題。
1備份方案問題
備份硬件方面主要是備份介質(zhì)的選擇，備份介質(zhì)要求價(jià)格便宜、可靠性高、可重復(fù)使用和便于移動(dòng)。隨著閃存技術(shù)和微硬盤技術(shù)的飛速發(fā)展，這幾點(diǎn)要求是很容易滿足的。備份軟件選擇要注意以下幾方面，支持快速的災(zāi)難恢復(fù)，支持文件和數(shù)據(jù)庫正被使用時(shí)備份，支持多種備份方式，支持多種備份介質(zhì)，支持高速備份，支持多種校驗(yàn)手段和數(shù)據(jù)容錯(cuò)等。以IPC為核心的工業(yè)局域網(wǎng)不同于以PC為核心的諸如證券交易網(wǎng)等其他局域網(wǎng)，日常備份制度的制定要緊密結(jié)合工廠實(shí)際情況，包括生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)環(huán)境等，還要聯(lián)系生產(chǎn)過程控制方法。日常備份制度制定好后要嚴(yán)格執(zhí)行，注意加強(qiáng)管理，高技術(shù)如果沒有好的制度和有效的制度執(zhí)行的保障是毫無意義的。災(zāi)難恢復(fù)一般都是程序化的操作，只要嚴(yán)格按照規(guī)程操作即可。
2備份技術(shù)問題
關(guān)于備份技術(shù)有以下幾點(diǎn)很關(guān)鍵，對于IPC所處的大型局域網(wǎng)應(yīng)使用本地備份方式，將大型網(wǎng)絡(luò)劃分為若干小型子網(wǎng)，每一子網(wǎng)使用集中方式進(jìn)行備份，備份窗口要開得合適，即保證一個(gè)工作周期內(nèi)留給備份系統(tǒng)進(jìn)行備份的時(shí)間長度要合適，備份計(jì)劃應(yīng)覆蓋盡可能多的故障點(diǎn)，即盡量找出所有可能影響日常操作和數(shù)據(jù)安全的那部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行備份，備份介質(zhì)輪流使用，好的輪換策略能夠避免備份介質(zhì)被過于頻繁地使用，提高備份介質(zhì)的壽命，在多數(shù)環(huán)境下容易實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)備份。
結(jié)束語
綜上所述，當(dāng)前工業(yè)計(jì)算機(jī)信息安全問題是一項(xiàng)十分復(fù)雜的系統(tǒng)工程，這不僅僅需要一定的防護(hù)技術(shù)，因?yàn)槿魏我豁?xiàng)防護(hù)技術(shù)都是不完善的。雖然各種防護(hù)安全措施都能夠提高網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全，但是不可能一直都保護(hù)系統(tǒng)的安全。信息安全問題是伴隨著人類信息化發(fā)展而產(chǎn)生，必然會(huì)隨著信息化的發(fā)展而存在下去，這就需要我們重視信息安全問題。盡可能地解決問題和降低損失。（本文作者：馮琳 單位：哈爾濱汽輪機(jī)廠有限責(zé)任公司）
1提高工業(yè)上的造型與結(jié)構(gòu)，在計(jì)算機(jī)上的模擬能力
工科相關(guān)專業(yè)的學(xué)生，高等院校是要加強(qiáng)對其，進(jìn)行提高計(jì)算機(jī)模擬能力的教學(xué)，工業(yè)上的造型與結(jié)構(gòu)，小的有日常生活中商品，大的有樓房建筑，都可以用計(jì)算機(jī)輔助軟件進(jìn)行模擬，以保證其外觀性，質(zhì)量性和可行性。這些軟件包括入Lll。(八D、1扮。月!NGINEER、UGNX、501云W6rks、Maste「(八Nl、3dsMax、入Nsys等等[2]。樓房建筑造型外觀，關(guān)系到城市的美容，自然重要，可以用3dsMax來實(shí)現(xiàn)模擬。但是比外觀更重要的是樓房的結(jié)構(gòu)，它必須力學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，質(zhì)量好，沒有安全隱患;再如產(chǎn)品中的機(jī)械，是由機(jī)構(gòu)組成，機(jī)構(gòu)與機(jī)構(gòu)間的運(yùn)動(dòng)，相關(guān)重要，稍有不慎，其設(shè)計(jì)的結(jié)果，將是個(gè)癱瘓的產(chǎn)品。諸如此類還有很多，為了生命財(cái)產(chǎn)的安全，為了不至于人力物力的浪費(fèi)，必須考慮到深層次的分析，而社會(huì)上，多用軟件入NsYS[s]來進(jìn)行分析，因?yàn)檐浖隢sys，對工業(yè)設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)問題的模擬與分析，具有公認(rèn)的權(quán)威性。一個(gè)產(chǎn)品或者一個(gè)模型，首先成型于軟件入Nsys里，然后通過軟件入Nsys的功能，進(jìn)行相關(guān)分析，包括力的作用，運(yùn)動(dòng)的干擾，優(yōu)化的實(shí)現(xiàn)等等。至于工業(yè)上的造型外觀，除了3dsMax軟件以外，其他計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件，也可以很好地進(jìn)行模擬，且各具特色，這就給設(shè)計(jì)人員帶來很大的靈活性，設(shè)計(jì)人員可以根據(jù)不同的情祝，不同的需求而做出選擇，在與跟顧客溝通時(shí)，設(shè)計(jì)人員可以打開隨身攜帶的手提電腦，展示計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件里的工業(yè)造型，根據(jù)顧客的意見，當(dāng)場做出滿意的修改，以獲得滿意的訂單，這就體現(xiàn)計(jì)算機(jī)技術(shù)的優(yōu)越性。當(dāng)然，其他計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件，大多數(shù)也有軟件入Nsys的相似分析功能，一般情祝下，都用得上，只不過沒它好用，沒它那樣受歡迎。所以，提高計(jì)算機(jī)白勺模擬能力，有助于打造美觀、安全和令人滿意的高質(zhì)量建筑和產(chǎn)品。
2提高計(jì)算機(jī)編程能力，以實(shí)現(xiàn)高精度的數(shù)控加工和自動(dòng)化控制
對于理工實(shí)力較高的高等院校，不管是師資、生源，還是相關(guān)的設(shè)備，都具備較強(qiáng)的優(yōu)勢，是可以很好地開展，與工業(yè)相關(guān)的計(jì)算機(jī)編程教學(xué)，以實(shí)現(xiàn)工業(yè)的自動(dòng)化。計(jì)算機(jī)的編程技術(shù)，對數(shù)控加工很重要，也只有應(yīng)用它，才能實(shí)現(xiàn)加工的高精度性。數(shù)控加工，主要分為平面加工和曲面立體加工。平面加工的編程技術(shù)含量不高，也就是在機(jī)床上的X軸和Y軸，來回走刀，這可以手動(dòng)進(jìn)行編程;但是曲面立體加工，尤其是復(fù)合曲面的加工，就不一樣了，它主要是在機(jī)床上的x軸，Y軸和z軸上，進(jìn)行立體似地走刀，必須用到計(jì)算機(jī)輔助軟件的制造模塊。比如生活上各式各樣的汽車及其部件的曲面造型，是比較美觀的，它們是通過立體數(shù)控，加工成冷沖模的凹凸模，或者加工成注塑模的凹凸模，而這樣凹凸模的接觸面或者間隙面的形狀，和實(shí)物是一致的，企業(yè)在生產(chǎn)中，將這樣的凹凸模，投入生產(chǎn)線，進(jìn)行成批加工制造，得出高精度的汽車及其部件的曲面造型。那么具體用什么計(jì)算機(jī)輔助軟件，才比較合適呢?在中國的珠三角工業(yè)地區(qū)，其數(shù)控模塊的軟件常以u(píng)GNx和Master(八Nl為主，這兩個(gè)軟件的曲面立體造型功能和曲面立體數(shù)控功能，結(jié)合得比較好，具體是將其曲面立體造型轉(zhuǎn)為數(shù)控編程代碼，再把數(shù)控編程代碼輸入數(shù)控機(jī)床，以實(shí)現(xiàn)模擬到現(xiàn)實(shí)的加工。問題是，在UGNX或MastelC入Nl里，怎樣設(shè)計(jì)，才得出很好的編程代碼，對編程代碼，如何進(jìn)行優(yōu)化，才實(shí)現(xiàn)很好的加工，這就關(guān)系到設(shè)計(jì)人員的編程技術(shù)。由此可見，數(shù)控編程，可以說是機(jī)床加工的靈魂。計(jì)算機(jī)的編程技術(shù)，對自動(dòng)化控制也很重要，也只有應(yīng)用它，才能實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的自動(dòng)化。在大型企業(yè)里，自動(dòng)化生產(chǎn)比較常見，多用于生產(chǎn)線上機(jī)械自動(dòng)包裝或機(jī)械自動(dòng)裝配，其機(jī)械自動(dòng)運(yùn)作，可通過編碼器、數(shù)字控制(可編程序的NC)、動(dòng)力負(fù)載控制(可編程序的PLC)、馬達(dá)、機(jī)械傳遞機(jī)構(gòu)等技術(shù)來完成。這樣的自動(dòng)化控制技術(shù)，日益顯得完善，如現(xiàn)在的一些大型企業(yè)，研究出的工業(yè)機(jī)器人，呈現(xiàn)多工種化，可代替大量的人為勞動(dòng)力，其作業(yè)中，抗疲勞性、快速性和質(zhì)量性，是令人贊嘆不己的，這將極大地提高其企業(yè)的生產(chǎn)能力，或許，這就是未來大工業(yè)時(shí)代白勺主流。如果把機(jī)械的自動(dòng)化控制生產(chǎn)，比作一個(gè)生產(chǎn)工人，那么，編程技術(shù)就相當(dāng)這個(gè)生產(chǎn)工人的大腦，由此可見，編程技術(shù)的地位是非常的重要。所以，提高該計(jì)算機(jī)的編程能力，有助于數(shù)控加工的高精度化和機(jī)械控制的自動(dòng)化，以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)加工的高質(zhì)量性和快速性的目標(biāo)。
3結(jié)束語
計(jì)算機(jī)技術(shù)在工業(yè)上的應(yīng)用，日益顯得重要，給工業(yè)帶來的發(fā)展也日益顯得突出，高等院校，在相關(guān)專業(yè)方面，提高其相關(guān)的教學(xué)能力，有利于學(xué)生畢業(yè)后，把相關(guān)的技術(shù)帶到企業(yè)，服務(wù)于企業(yè)，服務(wù)于社會(huì)。尤其，以傳統(tǒng)粗放型工業(yè)為主流的欠發(fā)達(dá)的中等城市，要跟得上時(shí)展的要求，則更需要具備這類技術(shù)的人才，進(jìn)而提高其企業(yè)的競爭能力，創(chuàng)造出更多的社會(huì)財(cái)富。
作者：龍超 單位：廣東醫(yī)學(xué)院計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室
摘要：根據(jù)油脂加工工藝要求，選取了基于WinCCV6．2的上位機(jī)和S7－300系列PLC控制器構(gòu)成的工業(yè)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析和功能模擬。針對該控制系統(tǒng)在過程控制、實(shí)時(shí)監(jiān)測、數(shù)據(jù)記錄和查詢功能進(jìn)行了驗(yàn)證。結(jié)果表明：采用工業(yè)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)大大提高了油脂生產(chǎn)過程中的自動(dòng)化水平，實(shí)現(xiàn)了油脂生產(chǎn)過程的集成化和柔性化，對于保障油脂產(chǎn)品品質(zhì)和工業(yè)生產(chǎn)安全意義重大。
關(guān)鍵詞：油脂生產(chǎn)；工業(yè)計(jì)算機(jī)；自動(dòng)控制；PLC
近年來，油脂市場需求不斷擴(kuò)大，油脂產(chǎn)品競爭日益激烈，技術(shù)也在不斷的發(fā)展，傳統(tǒng)以單一自動(dòng)控制的技術(shù)手段已經(jīng)不能滿足大型油脂加工工廠的技術(shù)要求。當(dāng)前，基于大中型集散計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)（DCS）結(jié)合可編程控制器（PLC）的工業(yè)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)在電力、石油、化工等領(lǐng)域獲得了廣泛推廣和應(yīng)用［1］。但油脂行業(yè)的生產(chǎn)管理依然還是以PLC控制系統(tǒng)為主［2］。采用工業(yè)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)將分散的控制室集成到一個(gè)主控臺(tái)上進(jìn)行管理操作，實(shí)現(xiàn)了油脂生產(chǎn)過程的集成化和柔性化，在提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低能源消耗的同時(shí)，改善了生產(chǎn)者的工作環(huán)節(jié)和勞動(dòng)強(qiáng)度，對于保障油脂工業(yè)安全生產(chǎn)的意義重大［3］。因而，基于自動(dòng)控制技術(shù)的工業(yè)計(jì)算機(jī)成為各油脂加工廠提高市場競爭力、降本增效的重要手段，并成為衡量現(xiàn)代化油脂企業(yè)的一個(gè)標(biāo)志。
1油脂生產(chǎn)工藝流程
現(xiàn)代油脂制取工藝一般包括：對油料除雜、去皮、破碎、分離、烘干等預(yù)處理，為油脂的制取提供滿足出油率要求的料坯；利用壓榨技術(shù)（一次壓榨法、二次壓榨法、預(yù)榨浸出法、冷榨法）得到毛油；對毛油進(jìn)一步精煉加工，得到符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的成品油。該制備過程中，若采用傳統(tǒng)的人工控制，或者基于單一局部的控制技術(shù)很難滿足現(xiàn)代化油脂大規(guī)模生產(chǎn)需求，如在油脂生產(chǎn)尾氣壓力、浸出器存料箱料位、毛油液位等關(guān)鍵點(diǎn)調(diào)節(jié)中［4］，利用操作經(jīng)驗(yàn)或單循環(huán)回路控制技術(shù)很難達(dá)到工藝要求。而通過組態(tài)軟件設(shè)置PID智能自控模式，利用PLC主控器對關(guān)鍵點(diǎn)的全自動(dòng)控制，能大大提高傳統(tǒng)單回路控制的關(guān)聯(lián)性和可靠性。
2工業(yè)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析
工業(yè)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)即利用工業(yè)控制軟件和上位機(jī)組態(tài)軟件，結(jié)合系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員工業(yè)控制經(jīng)驗(yàn)、系統(tǒng)軟件水平和現(xiàn)場操作人員實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)來達(dá)到油脂生產(chǎn)的自動(dòng)化管理和控制效果。整個(gè)油脂制取工業(yè)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)由上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)和下位機(jī)控制系統(tǒng)組成（見圖1），通過上位機(jī)接口向設(shè)備發(fā)出指令，利用PLC進(jìn)行系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息和指令的采集和控制，在人機(jī)交互界面上動(dòng)態(tài)顯示系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)信息。
2．1上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)
油脂制取自控系統(tǒng)中，上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)是用戶和計(jì)算機(jī)間的交互點(diǎn)。監(jiān)控人員通過交互性的人機(jī)界面實(shí)現(xiàn)對整個(gè)生產(chǎn)現(xiàn)場的實(shí)時(shí)監(jiān)視，一旦出現(xiàn)異常，系統(tǒng)發(fā)出故障報(bào)警，滿足操作人員對系統(tǒng)的控制。同時(shí)，操作人員通過上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)與PLC、系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行信息交流，向PLC、控制設(shè)備發(fā)出指令，PLC也可利用通信模塊將設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)信息反饋給上位機(jī)，從而滿足監(jiān)視人員對現(xiàn)場工況的實(shí)時(shí)了解和數(shù)據(jù)查詢、歸檔。
2．2PLC控制器
油脂生產(chǎn)工藝現(xiàn)場環(huán)境較為惡劣，存在較大干擾信號(hào)，為保證控制系統(tǒng)的可靠性和安全穩(wěn)定性，采用PLC作為整個(gè)油脂生產(chǎn)流程的核心控制部件。PLC執(zhí)行壓力、溫度、液位、流量等儀器設(shè)備現(xiàn)場信號(hào)的采集，閥門的啟閉，各電機(jī)設(shè)備啟停操作?，F(xiàn)場采集的模擬／數(shù)字信號(hào)通過內(nèi)置通信模塊實(shí)現(xiàn)與PLC的數(shù)據(jù)交互，滿足對油脂生產(chǎn)的自動(dòng)化控制。圖3為采取循環(huán)掃描工作方式的PLC流程圖，一次循環(huán)掃描將實(shí)現(xiàn)對輸入／輸出信號(hào)的采集和刷新。
2．3PLC與上位機(jī)通信系統(tǒng)
PLC與上位機(jī)以及PLC與執(zhí)行機(jī)構(gòu)、測試儀表等的數(shù)據(jù)傳輸是保證信息傳輸和指令下達(dá)的關(guān)鍵。油脂生產(chǎn)中常見的通信方式有串行通信、現(xiàn)場總線、多主站通信、工業(yè)以太網(wǎng)等幾種類別［5］，本文針對SIMATICNETCP343－1通訊卡進(jìn)行功能分析。采用自備處理器的SIMATICNETCP343－1通訊卡，能有效緩解中央處理器的通訊任務(wù)［6］。CP343配備的RJ45接口能夠連接工業(yè)以太網(wǎng)，能同時(shí)獨(dú)立處理工業(yè)以太網(wǎng)上發(fā)生的數(shù)據(jù)擁堵情況，從而保證油脂生產(chǎn)過程中龐大的數(shù)據(jù)采集量和下達(dá)指令能得到及時(shí)響應(yīng)，滿足遠(yuǎn)距離、多用戶的訪問連接。集成S5在通訊方面的兼容器，在不需要編程器的條件下進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)試，滿足了油脂生產(chǎn)過程中復(fù)雜環(huán)境下設(shè)備維護(hù)更新的靈活性。
2．4PLC的I／O資源配置
PLC的I／O配置要滿足現(xiàn)場傳感器、一次儀表和現(xiàn)場控制設(shè)備相連接，便于數(shù)據(jù)信息的傳輸。根據(jù)油脂生產(chǎn)工藝特征和現(xiàn)場工況，現(xiàn)場信號(hào)包括對罐體液位、溫度、壓力檢測信號(hào)，電機(jī)、油泵啟停信號(hào)，電磁閥、流量閥、蒸汽閥的開度調(diào)節(jié)信號(hào)，蒸汽流量、溫度調(diào)節(jié)信號(hào)，變頻器頻率調(diào)節(jié)等，因此整個(gè)系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置多路數(shù)字量輸入／輸出信號(hào)和模擬量輸入／輸出信號(hào)。
2．5現(xiàn)場設(shè)備和儀表
現(xiàn)場采集設(shè)備和儀器主要是針對油料預(yù)處理、壓榨浸出、精煉等操作過程的溫度、壓力、料位和流量進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和控制，采集現(xiàn)場溫度、壓力、料位等模擬信號(hào)或數(shù)字信號(hào)，如壓力變送器、溫度變送器、速度變送器、雷達(dá)式料位器。系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)和電子元件，包括各類氣動(dòng)、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥門，蝶閥、變頻器等，通過布置在設(shè)備上的儀器來采集變化的信號(hào)。
3系統(tǒng)的功能模擬
油脂生產(chǎn)中工業(yè)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)控制對象包括了現(xiàn)場各類電機(jī)設(shè)備啟停，各類閥門啟閉；各儲(chǔ)存罐液位控制等。交互界面上顯示對象包括各儲(chǔ)存罐、管道、閥門的溫度、壓力、流量等元素。通過界面監(jiān)控各閥門開關(guān)、儲(chǔ)存罐參數(shù)的變化，并調(diào)取變量的歷史曲線等。交互系統(tǒng)畫面組成包括主操作界面、監(jiān)控界面、系統(tǒng)報(bào)警界面、數(shù)據(jù)瀏覽界面等。操作人員通過鼠標(biāo)和鍵盤執(zhí)行各項(xiàng)操作任務(wù)，并在不同畫面之間進(jìn)行切換，監(jiān)控各運(yùn)行程序的具體情況。組態(tài)軟件通過現(xiàn)場I／O設(shè)備獲得各系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行加工后以圖像形式在顯示終端顯示，另外，根據(jù)操作指令和組態(tài)要求將輸入指令傳輸?shù)綄?yīng)的I／O設(shè)備，控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)改變運(yùn)行參數(shù)或運(yùn)行方式。對需要存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)寫入到歷史數(shù)據(jù)庫中，當(dāng)接收到歷史數(shù)據(jù)的查詢指令時(shí)，將從數(shù)據(jù)庫中調(diào)取數(shù)據(jù)在終端顯示。當(dāng)設(shè)備運(yùn)行觸動(dòng)報(bào)警值時(shí)，系統(tǒng)以圖像、聲音的方式反饋給操作員，同時(shí)存取報(bào)警信息，以備缺陷的反饋?zhàn)粉櫋?
3．1運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測及顯示利用控制系統(tǒng)
對設(shè)備實(shí)時(shí)運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)控，對脫溶機(jī)、提升機(jī)、負(fù)壓尾部風(fēng)機(jī)等重要設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測，一旦出現(xiàn)異常狀況，傳感器接收故障信號(hào)并通過控制器進(jìn)行處理，系統(tǒng)人機(jī)界面發(fā)出聲光報(bào)警，控制系統(tǒng)自動(dòng)改變運(yùn)行方式或運(yùn)行參數(shù)調(diào)整來避免故障的擴(kuò)大，與此同時(shí)，通知現(xiàn)場人員迅速采取措施進(jìn)行調(diào)整。油料預(yù)處理階段，通過工業(yè)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)來實(shí)時(shí)監(jiān)控油料儲(chǔ)存?zhèn)}。利用安裝在料倉底部的料位傳感器保證油料的正常供應(yīng)，確保油料的正常損耗率以及最大限度避免由于空倉而造成的效率降低問題。同時(shí)，監(jiān)控設(shè)備上的顯示屏顯示各電機(jī)、泵、閥門的運(yùn)行工況，便于操作員針對工況做出預(yù)判，避免可能存在的故障發(fā)生。
3．2運(yùn)行參數(shù)的調(diào)整
通過PLC主控制器設(shè)定溫度控制范圍，對參數(shù)報(bào)警值和報(bào)警記錄設(shè)定；對系統(tǒng)壓力、真空度控制值和變化曲線設(shè)定，對參數(shù)變化范圍和報(bào)警值進(jìn)行設(shè)定；對系統(tǒng)流量值進(jìn)行設(shè)定并監(jiān)控等。油脂制取過程中浸出器內(nèi)部需維持一定的負(fù)壓避免溶劑揮發(fā)而出現(xiàn)事故，要求浸出器存料箱和落料斗料位維持一定高度；為滿足工藝要求，提高脫溶效果，要求蒸脫機(jī)料層穩(wěn)定在一定高度范圍；為保證第二蒸發(fā)器的溫度值，避免溫度過高或過低而造成的翻罐或不利于混合油蒸發(fā)的問題。利用工業(yè)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)控制浸出器負(fù)壓、蒸脫機(jī)料位、蒸發(fā)器溫度，有效解決了人工控制存在的誤差，滿足了工藝要求。通過布置在設(shè)備上的測量容器負(fù)壓、料位、蒸發(fā)溫度，經(jīng)過信號(hào)處理傳輸?shù)娇刂破?，控制器根?jù)預(yù)先設(shè)定的參數(shù)對信號(hào)進(jìn)行比較分析后，向電氣執(zhí)行元件發(fā)出指令調(diào)整運(yùn)行方式，保證運(yùn)行參數(shù)在設(shè)定范圍內(nèi)。
3．3歷史數(shù)據(jù)的查詢系統(tǒng)
實(shí)時(shí)顯示和記錄現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)，并提供設(shè)定時(shí)段的數(shù)據(jù)報(bào)表打印功能。各設(shè)備的瞬時(shí)負(fù)荷值、設(shè)備故障時(shí)間、報(bào)警響應(yīng)、故障參數(shù)的時(shí)間報(bào)表，生產(chǎn)過程的壓力、流量、蒸發(fā)量等狀況報(bào)表，結(jié)合人機(jī)交互界面提供選定參數(shù)的歷史曲線，生產(chǎn)打印報(bào)表［6］。系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫存入各類參數(shù)信息，以便后續(xù)統(tǒng)計(jì)分析。工業(yè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)反映設(shè)備和工藝的運(yùn)行數(shù)據(jù)，并及時(shí)將數(shù)據(jù)信息自動(dòng)保存。一旦發(fā)生故障，操作員可通過應(yīng)用界面調(diào)取相應(yīng)時(shí)間點(diǎn)的參數(shù)信息，對故障進(jìn)行分析和調(diào)整，保證安全生產(chǎn)需求和工藝品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。因此，相較于傳統(tǒng)的人工摘錄記事本的文本記錄方式，采用計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)記錄和故障分析工具，提高了實(shí)時(shí)監(jiān)測效率，且避免了人工記錄和時(shí)間的制約。
3．4傳動(dòng)裝置的啟?？刂?
根據(jù)油脂制取工藝，在組態(tài)軟件的支持下，通過交互界面實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的啟?？刂?，并對設(shè)備過流、過載、空載、故障停車控制處理，結(jié)合設(shè)定的邏輯控制單元和報(bào)警設(shè)置對生產(chǎn)過程進(jìn)行全面跟蹤監(jiān)控，滿足工藝需求。在浸出工藝中，負(fù)壓蒸發(fā)中的尾氣風(fēng)機(jī)對真空度的要求非常高，尾氣風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速過高，則容易帶出溶劑，轉(zhuǎn)速過慢，則真空度下降，壓力可能轉(zhuǎn)為正值，影響安全生產(chǎn)。采用人工控制難度較大，而通過工業(yè)計(jì)算機(jī)控制則能很好解決。利用安裝在尾氣風(fēng)機(jī)上的壓力變送器獲得相應(yīng)的真空度信號(hào)和壓力值，控制器對接收到的信號(hào)對比分析，向變頻器發(fā)出指令，改變風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，保證尾氣風(fēng)機(jī)壓力和真空度保持在微小負(fù)壓范圍。
4結(jié)束語
隨著生產(chǎn)力的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，油脂加工行業(yè)所面臨的市場競爭也愈發(fā)激烈，具備先進(jìn)的加工工藝、優(yōu)良的設(shè)備配給，卓越的自控系統(tǒng)將是油脂加工企業(yè)實(shí)現(xiàn)大噸位高度集成生產(chǎn)鏈的追求目標(biāo)，基于PLC可編程控制器結(jié)合大中型集散計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)（DCS）的工業(yè)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，對油脂生產(chǎn)加工全過程進(jìn)行工藝監(jiān)控和信息管理，符合現(xiàn)代化油脂加工廠家的自動(dòng)化控制理念，也是提高油脂生產(chǎn)品質(zhì)的必然趨勢。
作者：徐毅 單位：西北政法大學(xué)
【文章摘要】
隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、分布式計(jì)算機(jī)技術(shù)受到更加廣泛的應(yīng)用。鐵路機(jī)務(wù)段檢修生產(chǎn)工時(shí)采用C/S兩層模式進(jìn)行開發(fā)，文中從概述C/S模式的情況入手，分析了機(jī)務(wù)段檢修生產(chǎn)考核工時(shí)系統(tǒng)規(guī)劃，介紹了該系統(tǒng)的主要功能及特點(diǎn)。
【關(guān)鍵詞】
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)；鐵路機(jī)務(wù)管理；應(yīng)用
檢修生產(chǎn)這一環(huán)節(jié)時(shí)鐵路機(jī)務(wù)部門合力組織生產(chǎn)活動(dòng)的基礎(chǔ)，是確保機(jī)車正常運(yùn)行的依據(jù)。機(jī)車檢修生產(chǎn)可以劃分為大修、小修、中袖、輔修等多個(gè)修程，不同修程其生產(chǎn)班組采用派發(fā)工作單、加班加點(diǎn)單、停止工作但等模式對工作人員進(jìn)行任務(wù)的劃分，對實(shí)際的工作工作時(shí)間、工作內(nèi)容等情況進(jìn)行記錄。該模塊對有效監(jiān)督檢修生產(chǎn)的工作質(zhì)量具有重要意義。如果檢修工作出現(xiàn)問題會(huì)對責(zé)任人進(jìn)行考核扣分，月底依照班組及個(gè)人的出勤情況、完成工作量、工時(shí)等情況核算及發(fā)放獎(jiǎng)金。運(yùn)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及架構(gòu)對全段的信息資源進(jìn)行整合、共享，確保整個(gè)檢修生產(chǎn)工時(shí)管理步入現(xiàn)代化管理模塊，實(shí)現(xiàn)機(jī)車檢修生產(chǎn)工時(shí)各項(xiàng)資料實(shí)施自動(dòng)計(jì)算，有效提升機(jī)務(wù)段的管理效率。文中以機(jī)務(wù)段檢修生產(chǎn)考核工時(shí)系統(tǒng)為研究依據(jù)，提出了機(jī)務(wù)段檢修生產(chǎn)考核工時(shí)系統(tǒng)規(guī)劃，介紹了機(jī)務(wù)段檢修生產(chǎn)考核工時(shí)系統(tǒng)的主要功能及其特點(diǎn)。
1 簡述C/S模式
傳統(tǒng)的C/S模式又被稱作兩層客戶機(jī)/服務(wù)器模式。因其具有聯(lián)網(wǎng)簡單、硬件維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，更適用于鐵路系統(tǒng)的實(shí)際情況。用戶從應(yīng)用程序?qū)蛻魴C(jī)發(fā)出數(shù)據(jù)請求，客戶機(jī)由網(wǎng)絡(luò)把用戶的請求轉(zhuǎn)交給服務(wù)器，服務(wù)器接收到數(shù)據(jù)處理任務(wù)之后，把處理后的用戶需求那部分?jǐn)?shù)據(jù)上傳至客戶機(jī)上，由客戶機(jī)實(shí)現(xiàn)對用戶所需數(shù)據(jù)的處理。C/S模式是有一種兩層或三層的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。在兩層模式中，一端是客戶端，一端為服務(wù)器。數(shù)據(jù)被放置在服務(wù)器上，客戶端界面當(dāng)做程序的另一部分存放在客戶桌面計(jì)算機(jī)上。
2 機(jī)務(wù)段檢修生產(chǎn)考核工時(shí)系統(tǒng)規(guī)劃
機(jī)務(wù)段檢修考核系統(tǒng)是由統(tǒng)一的管理數(shù)據(jù)庫和工時(shí)考核管理應(yīng)用系統(tǒng)組合，它作為機(jī)務(wù)段信息管理系統(tǒng)中的一個(gè)子網(wǎng)，運(yùn)用C/S兩層模式開發(fā)獲得。服務(wù)器段采用Windows2000網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，選用應(yīng)用服務(wù)器、WWW服務(wù)器等作為服務(wù)器集群進(jìn)行遠(yuǎn)程訪問、MALL等相關(guān)服務(wù)。數(shù)據(jù)服務(wù)器內(nèi)設(shè)置有功能強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，，為數(shù)據(jù)庫進(jìn)行管理提供服務(wù)。確保各個(gè)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)處理，對用戶的SQL查詢進(jìn)行應(yīng)答，沒有設(shè)置用戶界面。客戶端則采用Delphi6.0進(jìn)行開發(fā)，在局域網(wǎng)內(nèi)的客戶機(jī)上正常運(yùn)行，為用戶提供登錄、檢修、統(tǒng)計(jì)等一系列的功能?？蛻舳塑浖捎肁DO組間由TCP/IP協(xié)議訪問服務(wù)器。所有用戶只需要具備給定的權(quán)限就能采用網(wǎng)絡(luò)操作或查詢服務(wù)器的數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)對檢修所用工時(shí)、工作質(zhì)量、員工出勤等情況進(jìn)行自動(dòng)統(tǒng)計(jì)，系統(tǒng)自行統(tǒng)計(jì)出工人應(yīng)發(fā)的工作及獎(jiǎng)金等一系列信息，便于各個(gè)管理部門對用工情況進(jìn)行合理把握和安排，從而提升工時(shí)利用率及其管理水平。
3 機(jī)務(wù)段檢修生產(chǎn)考核工時(shí)系統(tǒng)的主要功能及其特點(diǎn)
3.1 軟件的主要功能
機(jī)務(wù)段檢修考核系統(tǒng)一般運(yùn)用多文檔界面，可以一同對不同項(xiàng)目數(shù)據(jù)進(jìn)行輸入和查詢工作，依據(jù)鐵路機(jī)務(wù)平常的工作狀況及管理制度可以設(shè)置出六個(gè)功能模塊。
3.1.1 工作錄入
工作錄入模塊是把平日里檢修過程中填寫的各種單據(jù)中的車型、車號(hào)、檢修人員名稱、工作內(nèi)容等信息進(jìn)行錄入或編輯到子系統(tǒng)中。
3.1.2 職單考核模塊
該模塊是對各個(gè)管理部門的質(zhì)量考核中的負(fù)責(zé)人、班組、考核的內(nèi)容、扣分情況等錄入和編輯到子系統(tǒng)內(nèi)。
3.1.3 工資分配模塊
這個(gè)模塊是對整個(gè)班組或個(gè)人一會(huì)早他的出勤、工時(shí)、考核等情況計(jì)算該員工的總工時(shí)及其所發(fā)工資，同時(shí)也對一些數(shù)據(jù)的子系統(tǒng)進(jìn)行匯總。
3.1.4 查詢模塊
該模塊是對所有錄入的用工情況、考核情況、工資獎(jiǎng)金發(fā)放情況、完成工時(shí)等一系列信息可以采用不同方式展開查詢并打印出結(jié)果。
3.1.5 雙達(dá)標(biāo)考核模塊
該模塊是為滿足機(jī)構(gòu)推行個(gè)人崗位考核及班組升級(jí)達(dá)標(biāo)累進(jìn)考核，同時(shí)對少數(shù)人員出現(xiàn)兩違事件的次數(shù)較多，性質(zhì)較為嚴(yán)重的責(zé)任人或班組實(shí)現(xiàn)綜合考核的需求，通常半年實(shí)施一次綜合性考核，這個(gè)子系統(tǒng)與工時(shí)考核、工資獎(jiǎng)金是相互獨(dú)立存在的。
3.1.6 數(shù)據(jù)維護(hù)模塊
該模塊的設(shè)置及是為簡單軟件操作設(shè)置出來的，采用相應(yīng)的代表及基本數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)的維護(hù)工作。
3.2 系統(tǒng)主要特點(diǎn)
3.2.1 為最大程度使用已有的網(wǎng)絡(luò)資源，節(jié)省多次開發(fā)軟件所需的費(fèi)用，如果機(jī)構(gòu)內(nèi)已經(jīng)有出勤考核系統(tǒng)，可以以本系統(tǒng)為基礎(chǔ)，直接獲取網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫內(nèi)所查找工作人員的名單，對該員工的出勤情況進(jìn)行核算發(fā)放工資和獎(jiǎng)金。如果機(jī)構(gòu)內(nèi)部沒有出勤考核軟件，本系統(tǒng)內(nèi)已經(jīng)設(shè)置了這一模塊，可以及時(shí)給予擴(kuò)充。例如：設(shè)置請假登記、考勤刷卡、考勤匯總、設(shè)定上下班時(shí)間等一系列功能。
3.2.2 系統(tǒng)可以把數(shù)據(jù)訪問的鏈路與實(shí)際用戶界面相互分開，只要書數(shù)據(jù)訪問部件多設(shè)置在數(shù)據(jù)模塊上，確保應(yīng)用程序具備統(tǒng)一的用戶界面，從而在很大程度上提升編程效率。在進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)的時(shí)候，必須把操作者在錄入大量數(shù)據(jù)時(shí)一直使用鼠標(biāo)的不便性考慮其中，因此專門設(shè)置了可以采用回車鍵讓光標(biāo)下移這一模塊，按住CTRL可以讓光標(biāo)不斷上移，如此設(shè)計(jì)操作部件簡單且具有優(yōu)良的容錯(cuò)性能，運(yùn)用菜單、工具欄都會(huì)給予清楚的功能提示。
3.2.3 采用ADO組件與ODBC數(shù)據(jù)庫前端存取界面配合使用，通過SQL命令來對關(guān)系型數(shù)據(jù)庫實(shí)施具體操作步驟。ADO組件可以對數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取、修改，如此一來，只要在ODBC程序中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)源都被看作是ADO存取的對象，同時(shí)ADO組件具有較好的運(yùn)行率，在實(shí)際運(yùn)用中使用的資源較少。
4 結(jié)束語
本文以機(jī)務(wù)段檢修生產(chǎn)考核工時(shí)系統(tǒng)為研究依據(jù)，運(yùn)用采用C/S兩層模式開發(fā)該系統(tǒng)，分析了設(shè)計(jì)機(jī)務(wù)段檢修生產(chǎn)考核工時(shí)系統(tǒng)規(guī)劃，介紹了機(jī)務(wù)段檢修生產(chǎn)考核工時(shí)系統(tǒng)的主要功能及其特點(diǎn)。
【摘要】計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)是一個(gè)實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)，其可靠性是計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)應(yīng)用成敗的關(guān)鍵，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)必須具有完善的人機(jī)聯(lián)系方式，隨著被控生產(chǎn)過程的不同。常常要求采用不同的控制方案或控制算法，要求計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)能夠靈活地組成用戶所需要的各種控制方案。工業(yè)生產(chǎn)過程進(jìn)行計(jì)算機(jī)控制是提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本、 減少環(huán)境污染的必由之路，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)已成為生產(chǎn)設(shè)備及過程控制等重要的組成部分，它代替人的思維成為工業(yè)設(shè)備及工藝過程控制、產(chǎn)品質(zhì)量控制的指揮和監(jiān)督中心。
【關(guān)鍵詞】工業(yè)計(jì)算機(jī)控制 組成 重要意義 應(yīng)用
引言
計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展是人類科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的產(chǎn)物，科技的進(jìn)步與發(fā)展，技術(shù)的創(chuàng)新與改善，對控制系統(tǒng)的要求逐漸提高，精密儀器的生產(chǎn)過程以及微電子技術(shù)的制造都要求一套成熟而縝密的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)需要有處理復(fù)雜程序、進(jìn)行精密控制的能力，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展需要依托先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、強(qiáng)大的自動(dòng)化控制為基礎(chǔ)，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)對工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)具有開拓意義。企業(yè)應(yīng)用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，將會(huì)為公司擴(kuò)大生產(chǎn)、提高生產(chǎn)效率。
一、工業(yè)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成
工業(yè)自動(dòng)化體系主要包括工業(yè)自動(dòng)化軟件、硬件和系統(tǒng)三大部分。作為20世紀(jì)現(xiàn)代制造領(lǐng)域中最重要的技術(shù)之一，工業(yè)控制自動(dòng)化技術(shù)主要解決生產(chǎn)效率與一致性問題。自動(dòng)化系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)信息科學(xué)的緊密結(jié)合，給工業(yè)生產(chǎn)過程帶來了新的技術(shù)革新。
工業(yè)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)（CCS）是應(yīng)用計(jì)算機(jī)參與控制并借助一些輔助部件與被控對象相聯(lián)系，以獲得一定控制目的而構(gòu)成的系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)由控制部分和被控對象組成，其控制部分包括硬件部分和軟件部分，這不同于模擬控制器構(gòu)成的系統(tǒng)只由硬件組成。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)軟件包括系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。系統(tǒng)軟件一般包括操作系統(tǒng)、語言處理程序和服務(wù)性程序等，它們通常由計(jì)算機(jī)制造廠為用戶配套，有一定的通用性。應(yīng)用軟件是為實(shí)現(xiàn)特定控制目的而編制的專用程序，如數(shù)據(jù)采集程序、控制決策程序、輸出處理程序和報(bào)警處理程序等。它們涉及被控對象的自身特征和控制策略等，由實(shí)施控制系統(tǒng)的專業(yè)人員自行編制。
二、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)在工業(yè)自動(dòng)化中的重要意義
工業(yè)控制計(jì)算機(jī)技術(shù)是開放式的系統(tǒng)，其高可靠性、易用性方便了工業(yè)環(huán)境的使用。并且在其基礎(chǔ)上發(fā)展起來的網(wǎng)絡(luò)化和現(xiàn)場總線技術(shù)又進(jìn)一步促進(jìn)了工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展。工業(yè)控制計(jì)算機(jī)可謂是工業(yè)自動(dòng)化發(fā)展的源動(dòng)力。并且系統(tǒng)可以顯著提高企業(yè)的生產(chǎn)效益，節(jié)約運(yùn)營成本，使生產(chǎn)企業(yè)得以實(shí)現(xiàn)深層次的信息化，對企業(yè)管理提供準(zhǔn)確可靠的參考，使企業(yè)得以取得最大的效益，贏得發(fā)展先機(jī)。目前，工業(yè)控制自動(dòng)化技術(shù)正在向智能化、網(wǎng)絡(luò)化和集成化方向發(fā)展。隨著電力、冶金、石化、環(huán)保、交通、建筑等領(lǐng)域的迅速發(fā)展，工控機(jī)的市場需求將會(huì)越來越大，工控機(jī)市場發(fā)展前景十分廣闊。
三、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的自動(dòng)化生產(chǎn)應(yīng)用
1、自動(dòng)化生產(chǎn)中的現(xiàn)場總線應(yīng)用
自動(dòng)化生產(chǎn)中的現(xiàn)場總線是數(shù)字化通信的測量控制設(shè)備，在自動(dòng)化生產(chǎn)的現(xiàn)場使用，廣泛應(yīng)用于自動(dòng)化制造業(yè)，現(xiàn)場總線使用專用處理器置入傳統(tǒng)的測量控制器中，具有數(shù)字計(jì)算和數(shù)字通信能力，現(xiàn)場總線使用簡單的雙絞線作為通信介質(zhì)，可以使多個(gè)測量控制器與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)直接對等連接，自動(dòng)化生產(chǎn)線的現(xiàn)場總線把分散的測量控制器變成網(wǎng)絡(luò)探測節(jié)點(diǎn)，聯(lián)機(jī)完成自動(dòng)控制。如現(xiàn)場總線使自控系統(tǒng)與設(shè)備之間具有了互相通信實(shí)時(shí)分析的能力，經(jīng)過連接網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，可以在信息網(wǎng)絡(luò)及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常，使企業(yè)的自動(dòng)化生產(chǎn)信息溝通更加便利。自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)使用現(xiàn)場總線技術(shù)是企業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)的趨勢，現(xiàn)場總線在進(jìn)行設(shè)備數(shù)據(jù)交換、實(shí)時(shí)更新數(shù)據(jù)、顯示信息等方面具有方便靈活的特性。
2、確定控制算法
控制算法的選擇非常重要，它的好壞關(guān)系到整個(gè)控制系統(tǒng)的成敗。注意點(diǎn)：① 所選擇的控制算法是否能滿足對系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)過程、穩(wěn)態(tài)精度和穩(wěn)定性的要求。② 各種控制算法提供了一套通用的計(jì)算公式，但具體到一個(gè)控制對象上，必須有分析地選用。③ 當(dāng)控制系統(tǒng)比較復(fù)雜時(shí)，其控制算法一般也比較復(fù)雜，使整個(gè)控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)比較困難。合理簡化，再完善。
3、人機(jī)聯(lián)系設(shè)備
在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，如果說過程通道是計(jì)算機(jī)與生產(chǎn)過程之間的橋梁，人機(jī)聯(lián)系設(shè)備則是操作人員與計(jì)算機(jī)以及過程之間聯(lián)系的紐帶。人機(jī)聯(lián)系設(shè)備按照信息傳輸?shù)姆较蚍譃檩斎朐O(shè)備和輸出設(shè)備。前者如鍵盤、鼠標(biāo)、球標(biāo)、光筆等，后者如CRT顯示器、打印機(jī)、繪圖機(jī)等。目前計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中用的比較多的是鍵盤、CRT顯示器和打印機(jī)。
4、信號(hào)處理和控制算法
要實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)對生產(chǎn)過程進(jìn)行監(jiān)視、控制和管理的功能，就必須及時(shí)從生產(chǎn)過程中獲取信息，并把這些信息進(jìn)行適當(dāng)?shù)募庸ず吞幚?，以運(yùn)行人員易于接受的形式表達(dá)出來，或者按照一定的控制規(guī)律，產(chǎn)生必要的控制作用。從過程通道可以得到反應(yīng)生產(chǎn)過程情況的數(shù)字量信號(hào)，但是這些數(shù)字量信號(hào)中，有的常常包含著一定的干擾信號(hào)，與被測量之間有非線性關(guān)系。
5、系統(tǒng)硬、軟件的設(shè)計(jì)
在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，一些控制功能既能用硬件實(shí)現(xiàn)，也能用軟件實(shí)現(xiàn)。因此在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，硬、軟件的功能劃分應(yīng)綜合考慮。硬件速度快、可減輕主機(jī)的負(fù)擔(dān)、但要增加成本；軟件可以增加控制的靈活性，減少成本，但要占用更多的主機(jī)時(shí)間。①硬件設(shè)計(jì)：包括輸入、輸出接口電路的設(shè)計(jì)，輸入、輸出通道設(shè)計(jì)和操作控制臺(tái)的設(shè)計(jì)。
要設(shè)計(jì)出硬件原理圖、印刷電路板、機(jī)架施工圖等。②軟件設(shè)計(jì)：硬件設(shè)計(jì)好了后，系統(tǒng)的功能主要依賴軟件。要繪制程序總體流程圖和各功能模塊流程圖，編制程序清單，編寫程序說明。
6、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟
計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，隨被控對象、設(shè)備種類、控制方式等的不同而不同，但系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本步驟大體類似，一般包括系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析、確定控制算法、系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)、硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)以及系統(tǒng)調(diào)試等。下面分別作一些介紹。①確定控制方案：開環(huán)？閉環(huán)？單環(huán)？多環(huán)？DCC？SCC？DCS？ ②確定系統(tǒng)的構(gòu)成方式：要求高：工控機(jī)；要求低：單回路控制器、低檔PLC或總線式工控機(jī)。③現(xiàn)場設(shè)備選擇：傳感器、變送器和執(zhí)行器型號(hào)和類型的選擇
四、結(jié)語
隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，工業(yè)自動(dòng)化程度不斷的提高，計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在自動(dòng)化生產(chǎn)線上的應(yīng)用將更加智能化。在計(jì)算機(jī)信息技術(shù)得到空前繁榮的同時(shí)，企業(yè)的自動(dòng)化生產(chǎn)線更加優(yōu)化，在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中更加的便捷，這樣將有效推動(dòng)高效產(chǎn)品生產(chǎn)事務(wù)的發(fā)展，有效減少重復(fù)事務(wù)的工作量。計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在自動(dòng)化生產(chǎn)線上，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)通用性和靈活性的特點(diǎn)，有助于提高生產(chǎn)系統(tǒng)的生產(chǎn)效率，節(jié)約設(shè)計(jì)成本，提高運(yùn)行質(zhì)量。
【文章摘要】
隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、分布式計(jì)算機(jī)技術(shù)受到更加廣泛的應(yīng)用。鐵路機(jī)務(wù)段檢修生產(chǎn)工時(shí)采用C/S兩層模式進(jìn)行開發(fā)，文中從概述C/S模式的情況入手，分析了機(jī)務(wù)段檢修生產(chǎn)考核工時(shí)系統(tǒng)規(guī)劃，介紹了該系統(tǒng)的主要功能及特點(diǎn)。
【關(guān)鍵詞】
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)；鐵路機(jī)務(wù)管理；應(yīng)用
檢修生產(chǎn)這一環(huán)節(jié)時(shí)鐵路機(jī)務(wù)部門合力組織生產(chǎn)活動(dòng)的基礎(chǔ)，是確保機(jī)車正常運(yùn)行的依據(jù)。機(jī)車檢修生產(chǎn)可以劃分為大修、小修、中袖、輔修等多個(gè)修程，不同修程其生產(chǎn)班組采用派發(fā)工作單、加班加點(diǎn)單、停止工作但等模式對工作人員進(jìn)行任務(wù)的劃分，對實(shí)際的工作工作時(shí)間、工作內(nèi)容等情況進(jìn)行記錄。該模塊對有效監(jiān)督檢修生產(chǎn)的工作質(zhì)量具有重要意義。如果檢修工作出現(xiàn)問題會(huì)對責(zé)任人進(jìn)行考核扣分，月底依照班組及個(gè)人的出勤情況、完成工作量、工時(shí)等情況核算及發(fā)放獎(jiǎng)金。運(yùn)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及架構(gòu)對全段的信息資源進(jìn)行整合、共享，確保整個(gè)檢修生產(chǎn)工時(shí)管理步入現(xiàn)代化管理模塊，實(shí)現(xiàn)機(jī)車檢修生產(chǎn)工時(shí)各項(xiàng)資料實(shí)施自動(dòng)計(jì)算，有效提升機(jī)務(wù)段的管理效率。文中以機(jī)務(wù)段檢修生產(chǎn)考核工時(shí)系統(tǒng)為研究依據(jù)，提出了機(jī)務(wù)段檢修生產(chǎn)考核工時(shí)系統(tǒng)規(guī)劃，介紹了機(jī)務(wù)段檢修生產(chǎn)考核工時(shí)系統(tǒng)的主要功能及其特點(diǎn)。
1 簡述C/S模式
傳統(tǒng)的C/S模式又被稱作兩層客戶機(jī)/服務(wù)器模式。因其具有聯(lián)網(wǎng)簡單、硬件維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，更適用于鐵路系統(tǒng)的實(shí)際情況。用戶從應(yīng)用程序?qū)蛻魴C(jī)發(fā)出數(shù)據(jù)請求，客戶機(jī)由網(wǎng)絡(luò)把用戶的請求轉(zhuǎn)交給服務(wù)器，服務(wù)器接收到數(shù)據(jù)處理任務(wù)之后，把處理后的用戶需求那部分?jǐn)?shù)據(jù)上傳至客戶機(jī)上，由客戶機(jī)實(shí)現(xiàn)對用戶所需數(shù)據(jù)的處理。C/S模式是有一種兩層或三層的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。在兩層模式中，一端是客戶端，一端為服務(wù)器。數(shù)據(jù)被放置在服務(wù)器上，客戶端界面當(dāng)做程序的另一部分存放在客戶桌面計(jì)算機(jī)上。
2 機(jī)務(wù)段檢修生產(chǎn)考核工時(shí)系統(tǒng)規(guī)劃
機(jī)務(wù)段檢修考核系統(tǒng)是由統(tǒng)一的管理數(shù)據(jù)庫和工時(shí)考核管理應(yīng)用系統(tǒng)組合，它作為機(jī)務(wù)段信息管理系統(tǒng)中的一個(gè)子網(wǎng)，運(yùn)用C/S兩層模式開發(fā)獲得。服務(wù)器段采用Windows2000網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，選用應(yīng)用服務(wù)器、WWW服務(wù)器等作為服務(wù)器集群進(jìn)行遠(yuǎn)程訪問、MALL等相關(guān)服務(wù)。數(shù)據(jù)服務(wù)器內(nèi)設(shè)置有功能強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，，為數(shù)據(jù)庫進(jìn)行管理提供服務(wù)。確保各個(gè)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)處理，對用戶的SQL查詢進(jìn)行應(yīng)答，沒有設(shè)置用戶界面。客戶端則采用Delphi6.0進(jìn)行開發(fā)，在局域網(wǎng)內(nèi)的客戶機(jī)上正常運(yùn)行，為用戶提供登錄、檢修、統(tǒng)計(jì)等一系列的功能?？蛻舳塑浖捎肁DO組間由TCP/IP協(xié)議訪問服務(wù)器。所有用戶只需要具備給定的權(quán)限就能采用網(wǎng)絡(luò)操作或查詢服務(wù)器的數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)對檢修所用工時(shí)、工作質(zhì)量、員工出勤等情況進(jìn)行自動(dòng)統(tǒng)計(jì)，系統(tǒng)自行統(tǒng)計(jì)出工人應(yīng)發(fā)的工作及獎(jiǎng)金等一系列信息，便于各個(gè)管理部門對用工情況進(jìn)行合理把握和安排，從而提升工時(shí)利用率及其管理水平。
3 機(jī)務(wù)段檢修生產(chǎn)考核工時(shí)系統(tǒng)的主要功能及其特點(diǎn)
3.1 軟件的主要功能
機(jī)務(wù)段檢修考核系統(tǒng)一般運(yùn)用多文檔界面，可以一同對不同項(xiàng)目數(shù)據(jù)進(jìn)行輸入和查詢工作，依據(jù)鐵路機(jī)務(wù)平常的工作狀況及管理制度可以設(shè)置出六個(gè)功能模塊。
3.1.1 工作錄入
工作錄入模塊是把平日里檢修過程中填寫的各種單據(jù)中的車型、車號(hào)、檢修人員名稱、工作內(nèi)容等信息進(jìn)行錄入或編輯到子系統(tǒng)中。
3.1.2 職單考核模塊
該模塊是對各個(gè)管理部門的質(zhì)量考核中的負(fù)責(zé)人、班組、考核的內(nèi)容、扣分情況等錄入和編輯到子系統(tǒng)內(nèi)。
3.1.3 工資分配模塊
這個(gè)模塊是對整個(gè)班組或個(gè)人一會(huì)早他的出勤、工時(shí)、考核等情況計(jì)算該員工的總工時(shí)及其所發(fā)工資，同時(shí)也對一些數(shù)據(jù)的子系統(tǒng)進(jìn)行匯總。
3.1.4 查詢模塊
該模塊是對所有錄入的用工情況、考核情況、工資獎(jiǎng)金發(fā)放情況、完成工時(shí)等一系列信息可以采用不同方式展開查詢并打印出結(jié)果。
3.1.5 雙達(dá)標(biāo)考核模塊
該模塊是為滿足機(jī)構(gòu)推行個(gè)人崗位考核及班組升級(jí)達(dá)標(biāo)累進(jìn)考核，同時(shí)對少數(shù)人員出現(xiàn)兩違事件的次數(shù)較多，性質(zhì)較為嚴(yán)重的責(zé)任人或班組實(shí)現(xiàn)綜合考核的需求，通常半年實(shí)施一次綜合性考核，這個(gè)子系統(tǒng)與工時(shí)考核、工資獎(jiǎng)金是相互獨(dú)立存在的。
3.1.6 數(shù)據(jù)維護(hù)模塊
該模塊的設(shè)置及是為簡單軟件操作設(shè)置出來的，采用相應(yīng)的代表及基本數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)的維護(hù)工作。
3.2 系統(tǒng)主要特點(diǎn)
3.2.1 為最大程度使用已有的網(wǎng)絡(luò)資源，節(jié)省多次開發(fā)軟件所需的費(fèi)用，如果機(jī)構(gòu)內(nèi)已經(jīng)有出勤考核系統(tǒng)，可以以本系統(tǒng)為基礎(chǔ)，直接獲取網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫內(nèi)所查找工作人員的名單，對該員工的出勤情況進(jìn)行核算發(fā)放工資和獎(jiǎng)金。如果機(jī)構(gòu)內(nèi)部沒有出勤考核軟件，本系統(tǒng)內(nèi)已經(jīng)設(shè)置了這一模塊，可以及時(shí)給予擴(kuò)充。例如：設(shè)置請假登記、考勤刷卡、考勤匯總、設(shè)定上下班時(shí)間等一系列功能。
3.2.2 系統(tǒng)可以把數(shù)據(jù)訪問的鏈路與實(shí)際用戶界面相互分開，只要書數(shù)據(jù)訪問部件多設(shè)置在數(shù)據(jù)模塊上，確保應(yīng)用程序具備統(tǒng)一的用戶界面，從而在很大程度上提升編程效率。在進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)的時(shí)候，必須把操作者在錄入大量數(shù)據(jù)時(shí)一直使用鼠標(biāo)的不便性考慮其中，因此專門設(shè)置了可以采用回車鍵讓光標(biāo)下移這一模塊，按住CTRL可以讓光標(biāo)不斷上移，如此設(shè)計(jì)操作部件簡單且具有優(yōu)良的容錯(cuò)性能，運(yùn)用菜單、工具欄都會(huì)給予清楚的功能提示。
3.2.3 采用ADO組件與ODBC數(shù)據(jù)庫前端存取界面配合使用，通過SQL命令來對關(guān)系型數(shù)據(jù)庫實(shí)施具體操作步驟。ADO組件可以對數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取、修改，如此一來，只要在ODBC程序中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)源都被看作是ADO存取的對象，同時(shí)ADO組件具有較好的運(yùn)行率，在實(shí)際運(yùn)用中使用的資源較少。
4 結(jié)束語
本文以機(jī)務(wù)段檢修生產(chǎn)考核工時(shí)系統(tǒng)為研究依據(jù)，運(yùn)用采用C/S兩層模式開發(fā)該系統(tǒng)，分析了設(shè)計(jì)機(jī)務(wù)段檢修生產(chǎn)考核工時(shí)系統(tǒng)規(guī)劃，介紹了機(jī)務(wù)段檢修生產(chǎn)考核工時(shí)系統(tǒng)的主要功能及其特點(diǎn)。
摘要：由于計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)存在著漏洞和安全隱患，這導(dǎo)致工業(yè)在運(yùn)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)時(shí)出現(xiàn)了各種問題，來自計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部和外部的威脅和隱患。本文通過對近一段時(shí)間工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、運(yùn)用和維護(hù)工作的梳理，在描述工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)存在安全隱患的基礎(chǔ)上，說明了工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)計(jì)的原則和方法，并結(jié)合實(shí)際提出了提高工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全的方法和技術(shù)，希望為切實(shí)做到工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全起到經(jīng)驗(yàn)積累、方向和技術(shù)指導(dǎo)的作用。
關(guān)鍵詞：工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)；網(wǎng)絡(luò)安全；安全隱患；安全設(shè)計(jì)；“最小授權(quán)”原則
前言
隨著社會(huì)的發(fā)展工業(yè)有了不斷的進(jìn)步，特別是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)的生產(chǎn)、管理使工業(yè)取得了長足的進(jìn)步和良性的發(fā)展，當(dāng)前工業(yè)的相關(guān)業(yè)務(wù)和活動(dòng)中計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)正在發(fā)揮輔助決策、功能倍增和參與管理等重要工作，可以不夸張地說計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)正在引導(dǎo)著工業(yè)的新革命。但是由于計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)存在著漏洞和安全隱患，這導(dǎo)致工業(yè)在運(yùn)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)時(shí)出現(xiàn)了各種問題，來自計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部和外部的威脅和隱患，無時(shí)無刻可能爆發(fā)，既影響了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的安全和問題，又影響工業(yè)生產(chǎn)和管理，成為當(dāng)前工業(yè)生產(chǎn)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)乃至全社會(huì)共同關(guān)注的問題。實(shí)現(xiàn)工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的安全應(yīng)該做好對近一段時(shí)間工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、運(yùn)用和維護(hù)工作的梳理，明確了解和清晰認(rèn)知工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全的具體問題，在科學(xué)分析工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)存在安全隱患和安全問題的基礎(chǔ)上，尋找提高工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全的設(shè)計(jì)原則和方法，并結(jié)合具體的實(shí)際工作形成工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全的方法和技術(shù)，在細(xì)節(jié)方面為切實(shí)做到工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全起到經(jīng)驗(yàn)積累、方向提供和技術(shù)指導(dǎo)，在宏觀方面提升工業(yè)行業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的安全水平。
1工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)存在的安全隱患
1.1工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的外部隱患
常見的工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的外部隱患有：火災(zāi)、電擊、水災(zāi)等外部災(zāi)害對工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備或傳輸介質(zhì)的損壞；工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的病毒發(fā)作；工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的黑客攻擊等。
1.2工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部隱患
工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部隱患有：工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的操作人員的非安全、非規(guī)范操作；工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)本身存在地域能力地、系統(tǒng)脆弱和自身缺陷；管理員對安全權(quán)限設(shè)置不當(dāng)、備份不及時(shí)等。
2工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全的策略設(shè)計(jì)
2．1工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)物理安全的設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)中應(yīng)該確保工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)體部分免受自然災(zāi)害、人為破壞等影響；設(shè)計(jì)中應(yīng)該對工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的操作進(jìn)行條件控制，防止不具備操作權(quán)限的人員進(jìn)入關(guān)鍵部位；建立工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)制度和規(guī)定，確保電擊、漏水、跌落等外部傷害。
2．2網(wǎng)絡(luò)加密傳輸與認(rèn)證
應(yīng)該設(shè)計(jì)好工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第一道防線——用戶名和密碼，通過嚴(yán)格的設(shè)置和驗(yàn)證手段起到對工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)作用。
2．3工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)防火墻的設(shè)計(jì)
工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以控制進(jìn)出兩個(gè)方向的信息安全，有效防止工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的外部非法用戶對數(shù)據(jù)的訪問和操作，應(yīng)實(shí)現(xiàn)工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)對數(shù)據(jù)的過濾和保護(hù)作用。
2．4數(shù)據(jù)加密
工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字加密技術(shù)可以保證工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息的安全，實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)流進(jìn)行加密傳輸，直到用戶退出系統(tǒng)為止。
2．5“最小授權(quán)”原則
“最小授權(quán)”原則是指網(wǎng)絡(luò)中帳號(hào)設(shè)置、服務(wù)配置、主機(jī)間信任關(guān)系配置等為網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行所需的最小限度，及時(shí)刪除不必要的帳號(hào)等措施可以將系統(tǒng)的危險(xiǎn)大大降低。
3工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的技術(shù)要點(diǎn)
3．1做好病毒防范，及時(shí)更新系統(tǒng)
安裝必須的組件，關(guān)閉不需要的服務(wù)，及時(shí)更新系統(tǒng)和補(bǔ)丁程序，經(jīng)常檢測系統(tǒng)是否存在安全漏洞、是否有入侵偵測的可疑活動(dòng)。安裝正版防病毒軟件并及時(shí)更新病毒庫，定期查毒、殺毒。對從網(wǎng)上下載的軟件進(jìn)行殺毒處理，對外來U盤需查毒后才能使用，做到防患于未然。
3．2設(shè)置安全有效的服務(wù)器密碼
擴(kuò)大密碼的設(shè)置范圍，提高密碼的破解難度，并且做到每臺(tái)服務(wù)器的密碼不同并經(jīng)常更換。另外，系統(tǒng)管理員也很注意密碼的保護(hù)，做到不泄漏、不共享，避免了使用密碼的安全風(fēng)險(xiǎn)。
3．3采用分層方式管理服務(wù)器
將工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)與其他系統(tǒng)放置在兩臺(tái)服務(wù)器上，不僅使管理方便，更有助于整體的安全性。
3．4定期進(jìn)行數(shù)據(jù)備份
系統(tǒng)備份是防止由于硬件設(shè)備損壞或受黑客攻擊導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失的防范措施和方法，因此，對工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行備份是一項(xiàng)十分必要的任務(wù)。推薦工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的備份方式是每天對整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行包括系統(tǒng)和數(shù)據(jù)的完全備份，當(dāng)發(fā)生數(shù)據(jù)丟失時(shí)，只要進(jìn)行恢復(fù)，就可以找回完整的數(shù)據(jù)。
3．5采用虛擬網(wǎng)技術(shù)
在工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)中，應(yīng)采用VLAN技術(shù)，各網(wǎng)段用戶在網(wǎng)上鄰居上只可以訪問自己網(wǎng)段的計(jì)算機(jī)，從而提高VLAN內(nèi)數(shù)據(jù)傳遞效率以及各VLAN之間數(shù)據(jù)的安全性，解決了不同網(wǎng)段、不同部門間病毒的傳播問題。
結(jié)語
綜上所述，根據(jù)實(shí)際的工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)計(jì)、管理和維護(hù)經(jīng)驗(yàn)，從效果上看已經(jīng)正在起到逐步優(yōu)化工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，有效提升工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)抵御病毒感染的能力，進(jìn)一步加強(qiáng)了工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)操作者防范黑客入侵的觀念，這些進(jìn)步為工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)安全運(yùn)行提供了先期的保證，并成為工業(yè)企業(yè)和行業(yè)科技進(jìn)步和人員素質(zhì)提高的手段。同時(shí)，我們應(yīng)該有清醒、客觀的認(rèn)知——絕對安全的工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是不存在的，因此，需要我們繼續(xù)做好工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)防范，加強(qiáng)工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)操作人員的素質(zhì)教育，提升全員的工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用安全意識(shí)，在實(shí)際的工作中盡量減少違法操作和物力損壞，以操作規(guī)程和安全守則為指導(dǎo)，規(guī)范地進(jìn)行工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用、管理和維護(hù)，也只有這樣，才能確保為工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)提供一個(gè)優(yōu)良的環(huán)境，才能真正發(fā)揮工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能，促進(jìn)工業(yè)的生產(chǎn)、活動(dòng)、管理，在客觀上促進(jìn)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的發(fā)展。
摘要：隨著工業(yè)科技和信息化的發(fā)展，特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷進(jìn)步，工業(yè)生產(chǎn)已經(jīng)越來越依靠計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為工業(yè)化的生產(chǎn)提供了信息資源、設(shè)計(jì)輔助和決策幫助等重要功能，是工業(yè)現(xiàn)代化、科技化的標(biāo)志。工業(yè)應(yīng)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)會(huì)因?yàn)楦鞣N原因造成信息泄密、信息破壞和信息安全等問題，本文根據(jù)工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全的實(shí)際，強(qiáng)調(diào)了工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)計(jì)的原則，提供了實(shí)現(xiàn)工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全的具體措施和具體解決方法。
關(guān)鍵詞：工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全；設(shè)計(jì)原則；信息安全設(shè)計(jì)；網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)計(jì)
1工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全的設(shè)計(jì)原則
1.1工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)計(jì)的等級(jí)原則
工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)計(jì)應(yīng)該采用等級(jí)限制，應(yīng)該實(shí)現(xiàn)審計(jì)、自主、結(jié)構(gòu)、安全、標(biāo)記
訪問等各種活動(dòng)的保護(hù)等級(jí)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的安全等級(jí)使用和運(yùn)行，確保工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的安全。
1.2工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)計(jì)的實(shí)用性原則
應(yīng)該實(shí)現(xiàn)工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全的實(shí)用性，要突出工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的安全價(jià)值，根據(jù)不同的工業(yè)生產(chǎn)、管理和流通，設(shè)計(jì)實(shí)用性的網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)和信息網(wǎng)絡(luò)要求，使網(wǎng)絡(luò)不但具有安全設(shè)計(jì)的因素，更具備實(shí)際運(yùn)用的特點(diǎn)。
1.3工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)計(jì)的可靠性原則
工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該在確保工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)先進(jìn)性的基礎(chǔ)上，采用優(yōu)良和成熟的計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，提高工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全的可靠性，使工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)具有較高的恢復(fù)能力和防范能力，確保工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息的完整性、可靠性和可控性。
2工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全的內(nèi)涵
工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全應(yīng)該包括：物理方面的工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全；安全管理措施方面的工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全；網(wǎng)絡(luò)管理和防火墻技術(shù)的工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全；組織保障和保密規(guī)定的工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全。在具體的工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)計(jì)中應(yīng)該將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息安全級(jí)別進(jìn)行科學(xué)的劃分，通過訪問權(quán)限限制、登錄規(guī)程和身份鑒別等多重手段確保工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的安全，這是近期工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全工作的主要工作內(nèi)容，希望能夠引起相關(guān)人員的重視。
3工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)計(jì)的探討
3.1工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全的信息設(shè)計(jì)
首先，加強(qiáng)工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息存儲(chǔ)的安全設(shè)計(jì)，在工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行和運(yùn)用中應(yīng)該確保信息在存儲(chǔ)、運(yùn)用和加工過程中的可控性、完整性、保密性，因此要防范非法訪問，網(wǎng)絡(luò)后面等泄密可能的發(fā)生，預(yù)防對工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息的侵入，確保工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息的安全。其次，建立工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息資源的危險(xiǎn)控制模型，通過科學(xué)的設(shè)計(jì)確定工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息資源的具體來源和危險(xiǎn)程度，要根據(jù)工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息資源的所處網(wǎng)絡(luò)位置，以不同的保密要求和密級(jí)，規(guī)范對工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息的訪問和處理，有效防治用戶以非法訪問和加工受控工業(yè)信息，推薦的方式為：加強(qiáng)工業(yè)信息用戶的身份鑒別工作，設(shè)計(jì)訪問權(quán)限控制方式，加強(qiáng)工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息的審計(jì)和跟蹤過程。最后，加強(qiáng)工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息存貯的加密工作，我們可以通過對工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息的加密進(jìn)一步限定對非法用戶非法訪問網(wǎng)絡(luò)信息，并做好對工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)重要信息的備份，以利在工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息出現(xiàn)破壞時(shí)及時(shí)恢復(fù)。
3.2工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)
首先，加強(qiáng)工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)鏈路層安全設(shè)計(jì)，應(yīng)該確保所有的工作站通過橋接設(shè)備和中繼器連接在同一網(wǎng)段，共享通信信道。其次，防范工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)鏈路層的安全威脅，通過信息加密，防止信息在傳輸過程中的泄密。其三，做好工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的安全隔離，減少網(wǎng)絡(luò)危險(xiǎn)。具體做法是：根據(jù)工作性質(zhì)將網(wǎng)絡(luò)用戶進(jìn)行分組，根據(jù)信息重要程度將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分類，建立工作組，將同組用戶接入同一局域網(wǎng)。其四，做好工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)層安全危險(xiǎn)分析。于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)來說，網(wǎng)絡(luò)層的安全性核心是網(wǎng)絡(luò)得到了何種控制，由于許多網(wǎng)絡(luò)中存儲(chǔ)著非常重要的保密數(shù)據(jù)，不是任何一個(gè)IP地址都能夠進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)必須能夠進(jìn)行有效地控制。網(wǎng)絡(luò)層的主要安全威脅是地址欺騙。每個(gè)用戶都擁有一個(gè)獨(dú)立IP，通過網(wǎng)絡(luò)通道對網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行訪問時(shí)，IP地址表明用戶的來源。目標(biāo)網(wǎng)站通過對來源IP進(jìn)行分析，初步判斷其數(shù)據(jù)是否安全，能否對目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)造成危害，一旦發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)來自不可信任的IP，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將這些數(shù)據(jù)攔劫。最后，做好工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)層安全方案設(shè)計(jì)：在網(wǎng)絡(luò)層安全方案設(shè)計(jì)中，重要解決的是利用IP地址欺騙問題。網(wǎng)絡(luò)層的安全方法包括：利用VLAN劃分、路由器進(jìn)行數(shù)據(jù)包過濾、采用防火墻等。利用路由器實(shí)現(xiàn)包過濾。在局域網(wǎng)中，由于工作性質(zhì)不同，信息間不允許相互訪問或共享，在同一處室內(nèi)，各計(jì)算機(jī)在同一局域網(wǎng)內(nèi)，要實(shí)現(xiàn)工作性質(zhì)相同的計(jì)算機(jī)間的訪問，又要限制不同工作性質(zhì)計(jì)算機(jī)間的訪問，因此，要想滿足這種要求，必須在網(wǎng)絡(luò)層采用安全設(shè)計(jì)。安全路由設(shè)計(jì)主要用于這種網(wǎng)絡(luò)限制。安全路由方案設(shè)計(jì)是利用編程技術(shù)，由用戶根據(jù)需要?jiǎng)討B(tài)修改路由信息，實(shí)現(xiàn)由用戶控制的動(dòng)態(tài)路由連接，使用完畢后關(guān)閉路由，以此來實(shí)現(xiàn)安全訪問，VLAN實(shí)質(zhì)上是將局域網(wǎng)分成若干個(gè)工作組。VLAN主要有兩個(gè)方面的重要作用：采用VLAN技術(shù)，使非授權(quán)用戶對網(wǎng)內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行利用或破壞，并能進(jìn)行安全性檢查。最后，做好工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的VLAN設(shè)計(jì)。虛擬專用網(wǎng)絡(luò)主要由各級(jí)管理服務(wù)器組成，用于管理不同級(jí)別的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)，為了保證該網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行和數(shù)據(jù)安全，要求具有高度的網(wǎng)絡(luò)安全保證，要求各服務(wù)器采用多穴主機(jī)技術(shù)和VLAN技術(shù)構(gòu)建。利用防火墻實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)層安全。防火墻用來保護(hù)由許多臺(tái)計(jì)算器組成的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，通常是運(yùn)行單獨(dú)計(jì)算機(jī)上的專門服務(wù)軟件，監(jiān)測并過濾所有信息交換，識(shí)別并屏蔽非法請求，保護(hù)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的敏感資料，有效防止跨越權(quán)限的資料訪問，并記錄內(nèi)外通信的有關(guān)狀態(tài)信息日志。
從上世紀(jì)80年代的第一代STD總線工控機(jī),90年代的第二代PC-based工控機(jī),到了今天的ATCA/CPCI總線技術(shù),工業(yè)計(jì)算機(jī)在中國的發(fā)展取得了長足的進(jìn)步。在此發(fā)展過程中,工業(yè)計(jì)算機(jī)的應(yīng)用也實(shí)現(xiàn)了多元化,尤其是隨著3G業(yè)務(wù)的推廣,以及各種通信、網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)的融合,其也不再單純局限于工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的應(yīng)用。那么,未來的工業(yè)計(jì)算機(jī)將如何發(fā)展?
為了促進(jìn)工業(yè)計(jì)算機(jī)的發(fā)展,尋求工業(yè)計(jì)算機(jī)下一代的發(fā)展契機(jī),中國計(jì)算機(jī)行業(yè)協(xié)會(huì)PICMG/P.R.C聯(lián)合中國計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)工控機(jī)專委會(huì)在北京召開了“第八屆中國PICMG技術(shù)年會(huì)暨中國工業(yè)計(jì)算機(jī)發(fā)展論壇”,此次以“整合平臺(tái)加速應(yīng)用創(chuàng)新”為主題,討論如何讓企業(yè)找到更適合發(fā)展的技術(shù),以及工業(yè)計(jì)算機(jī)未來發(fā)展的技術(shù)新趨勢。
新機(jī)會(huì)下的應(yīng)用多樣化
“未來,從發(fā)電到配電到傳輸都是在智慧電網(wǎng)的監(jiān)控下,而且智能電網(wǎng)系統(tǒng)通過互聯(lián)網(wǎng)可以跟你家的黑匣子聯(lián)結(jié)在一起,這個(gè)黑匣子實(shí)際上就是一個(gè)電腦,電腦可以連接到你家的所有的用電設(shè)備。將來的電網(wǎng)會(huì)實(shí)時(shí)報(bào)價(jià),而你的黑匣子會(huì)自動(dòng)接收電網(wǎng)的報(bào)價(jià)。在電價(jià)過高的時(shí)候,你可以每10分鐘停掉你的冷氣2分鐘,每10分鐘關(guān)掉電冰箱2分鐘,你家的充電電池汽車是晚上12點(diǎn)才開始啟動(dòng)充電。通過黑匣子,每一個(gè)家庭可以減少大概28%的電力的使用,把整個(gè)用電高峰的曲線拉平,我們以后就不需要發(fā)那么多電了,而電可以更有效地利用。” 研華大中華區(qū)總經(jīng)理何春盛介紹道,這就是研華智能生活的一部分,而這一切都是在工業(yè)計(jì)算機(jī)的控制下實(shí)現(xiàn)的。
過去,談到工業(yè)計(jì)算機(jī),人們往往會(huì)把它和工業(yè)自動(dòng)化聯(lián)系起來。目前,工業(yè)計(jì)算機(jī)不只應(yīng)用于自動(dòng)化領(lǐng)域,而是結(jié)合了通信、網(wǎng)絡(luò)、光電和半導(dǎo)體等技術(shù),應(yīng)用在能源、電信、醫(yī)療等領(lǐng)域。按照中國計(jì)算機(jī)行業(yè)協(xié)會(huì)PICMG/P.R.C會(huì)長劉鑫的話說:“工業(yè)計(jì)算機(jī)發(fā)展到今天它已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不是我們過去想象的一個(gè)殼子里裝一個(gè)計(jì)算機(jī),它的形態(tài)和結(jié)構(gòu)發(fā)生了非常多的變化,應(yīng)用也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域?！?
據(jù)中國計(jì)算機(jī)行業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù),中國工業(yè)計(jì)算機(jī)市場規(guī)模超過55億元(不包含應(yīng)用系統(tǒng)),工業(yè)計(jì)算機(jī)的出口約2億美元。
我國的工業(yè)振興和結(jié)構(gòu)調(diào)整也給工業(yè)計(jì)算機(jī)的發(fā)展帶來了很多的機(jī)遇。以軌道交通為例,截止到2008年,我國已經(jīng)建成并投入運(yùn)營的城市軌道交通線路約800公里,而有25個(gè)城市的超過2500公里的城市軌道交通建設(shè)規(guī)劃已經(jīng)通過了國家批準(zhǔn),在車站的售票系統(tǒng)、車載、檢測、供電等方面都給工業(yè)計(jì)算機(jī)帶來了巨大的市場機(jī)會(huì)。研華大中華區(qū)總經(jīng)理何春盛介紹,研華中國2009年前三個(gè)季度的收入第一次跟美國市場的收入在全球整體收入中所占的比例相同。
技術(shù)的發(fā)展同樣也推進(jìn)行業(yè)應(yīng)用的適用性,帶給了用戶更好的體驗(yàn)。據(jù)劉鑫介紹,過去到電信企業(yè)的機(jī)房參觀,滿屋子都是服務(wù)器、交換機(jī),中間是連接線,根本辨認(rèn)不出連線連的是哪臺(tái)機(jī)器。未來,由于空間的限制和維修方便,電信企業(yè)的機(jī)房一定是一個(gè)ATCA平臺(tái)將板卡、服務(wù)器、交換機(jī)組合一起,可以解決用戶所有的需求。工業(yè)計(jì)算機(jī)扮演的角色將會(huì)越來越重要,其設(shè)計(jì)呈現(xiàn)出多元及定制化的設(shè)計(jì)特點(diǎn),技術(shù)發(fā)展也進(jìn)一步體現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)IP化和硬件架構(gòu)IP化。
與嵌入式和云計(jì)算的結(jié)合
與嵌入式和云計(jì)算技術(shù)相結(jié)合,也成為眾多工業(yè)計(jì)算機(jī)廠商關(guān)注的重點(diǎn)。據(jù)研華嵌入式運(yùn)算核心事業(yè)群總監(jiān)張家豪介紹,研華公司的“嵌入式核心服務(wù)”為嵌入式應(yīng)用開發(fā)商提供了一套完整的解決方案,包含從COM載板設(shè)計(jì)服務(wù)、SoC 平臺(tái)開發(fā)到加固和寬溫設(shè)計(jì)的各種服務(wù),這種服務(wù)的范圍覆蓋了從嵌入式主板、模塊到軟件服務(wù)等各種服務(wù),透過這種系統(tǒng)化的搭配設(shè)計(jì)方式,可以簡化設(shè)計(jì)工程師在主板、BIOS、周邊模塊等項(xiàng)目上的選擇。
云計(jì)算作為目前最流行的技術(shù)概念,也不會(huì)被工業(yè)計(jì)算機(jī)廠商所忽略。劉鑫說道:“隨著云計(jì)算技術(shù)的深入,如何解決工業(yè)計(jì)算機(jī)和云計(jì)算相結(jié)合的問題,一定是我們重要的研究課題?！倍︹伩穗娮涌偣こ處熍砦倪M(jìn)也認(rèn)為:“通過云計(jì)算這樣一個(gè)新的技術(shù),把設(shè)備、軟件、服務(wù)融合為一體,使多網(wǎng)融合成為現(xiàn)實(shí),使用戶的需求也能得到更好的滿足,這也是鼎鈦克把目標(biāo)放在千兆以太網(wǎng)通信計(jì)算平臺(tái)上的原因。”
開放化的標(biāo)準(zhǔn)
今年,國家出臺(tái)的電子信息產(chǎn)業(yè)調(diào)整振興規(guī)劃,將推動(dòng)電子信息產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,增強(qiáng)自主創(chuàng)新能力,使中國從信息大國發(fā)展到信息強(qiáng)國。但部分的企業(yè)利潤較低,研發(fā)投入較少,與發(fā)達(dá)國家仍有較大的差距。為了推進(jìn)中國電子信息產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí),發(fā)展基于開放標(biāo)準(zhǔn)的整合平臺(tái)是一個(gè)關(guān)鍵。開放標(biāo)準(zhǔn)是當(dāng)今世界潮流,也是中國發(fā)揮后發(fā)優(yōu)勢,實(shí)現(xiàn)超越式發(fā)展的機(jī)遇。
目前,國家對于標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)相當(dāng)重視,工業(yè)計(jì)算機(jī)行業(yè)也在制定相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。據(jù)劉鑫介紹:“目前,國際上并沒有關(guān)于工業(yè)計(jì)算機(jī)的通用標(biāo)準(zhǔn),我們現(xiàn)在正在制定的標(biāo)準(zhǔn)是開放化的標(biāo)準(zhǔn),對于國際上已經(jīng)通用的標(biāo)準(zhǔn)我們會(huì)吸收進(jìn)來,而有些還未制定并流通的標(biāo)準(zhǔn)我們會(huì)先吸收一些廠商的技術(shù)優(yōu)點(diǎn),把它融入我們的標(biāo)準(zhǔn)之中?！彼瑫r(shí)還談到,基于開放標(biāo)準(zhǔn)的整合平臺(tái)給用戶以自由選擇的權(quán)利,保證各個(gè)廠商產(chǎn)品之間的互操作性,使競爭各方可以在市場上平等競爭,用戶不會(huì)被鎖定于某個(gè)特定的供應(yīng)商,從而能避免產(chǎn)生壟斷。采用開放標(biāo)準(zhǔn),用戶還可以根據(jù)自己的需要,增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性與安全性。此外,基于開放標(biāo)準(zhǔn)的整合平臺(tái)的引入并不是舍棄自主研發(fā),而是讓用戶通過適當(dāng)?shù)恼?可以專心于自己擅長的應(yīng)用上,快速建立系統(tǒng)模型,縮短研制開發(fā)周期。
【摘要】當(dāng)下，工業(yè)計(jì)算機(jī)再也不僅僅局限于工業(yè)自動(dòng)化的領(lǐng)域，由于在通訊、網(wǎng)絡(luò)、軟件及光電的整合和應(yīng)用下，并結(jié)合了消費(fèi)電子、通訊、半導(dǎo)體及軟件等應(yīng)用，其扮演的角色越來越豐富多樣化，并呈現(xiàn)出其定制化的設(shè)計(jì)特點(diǎn)。在自動(dòng)化和信息化產(chǎn)業(yè)鏈中工業(yè)計(jì)算機(jī)占據(jù)著至關(guān)重要的地位，工業(yè)計(jì)算機(jī)不單是傳統(tǒng)行業(yè)升級(jí)改造與"兩化融合"的馬達(dá)，更是"3C融合"與建設(shè)3G的主要硬件框架和基礎(chǔ)平臺(tái)。
【關(guān)鍵詞】工業(yè)計(jì)算機(jī)3C融合發(fā)展
一、引言
工業(yè)計(jì)算機(jī)領(lǐng)域包括工業(yè)計(jì)算機(jī)整機(jī)、處理器板或嵌入式主板、數(shù)據(jù)采集板、通信板、功能板（如圖像、視頻、存儲(chǔ)、運(yùn)動(dòng)控制、DSP等），以及一體機(jī)或HMI、機(jī)箱背板、周邊設(shè)備、軟件和應(yīng)用系統(tǒng)。最早前，針對工業(yè)自動(dòng)化中特殊規(guī)格及嚴(yán)苛的環(huán)境要求，工業(yè)計(jì)算機(jī)廠商設(shè)計(jì)特殊的主板、芯片、機(jī)箱、操作系統(tǒng)等，以滿足特殊作業(yè)環(huán)境的需要。隨著計(jì)算能力的提高，工業(yè)計(jì)算機(jī)日漸成為工業(yè)自動(dòng)化的關(guān)鍵技術(shù)。
二、全球工業(yè)計(jì)算機(jī)發(fā)展概述
2.1工業(yè)計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展
近年來無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息家電、汽車、以及醫(yī)療等行業(yè)的蓬勃發(fā)展使工業(yè)計(jì)算機(jī)正越來越多的扮演著十分重要的角色，工業(yè)計(jì)算機(jī)產(chǎn)品在的需求和發(fā)展也變得更加旺盛而迅猛！工業(yè)計(jì)算機(jī)是工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備和信息產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)備的核心。傳統(tǒng)意義上，工業(yè)計(jì)算機(jī)主要用于工業(yè)生產(chǎn)過程的測量、控制和管理，但今天已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出工業(yè)程控制的應(yīng)用范圍，而是廣泛應(yīng)用到我們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€(gè)方面。3C融合、三網(wǎng)融合、企業(yè)信息化加速進(jìn)行，無論是信息產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)備、還是企業(yè)計(jì)算市場，對工業(yè)計(jì)算機(jī)的需求從來都未像今天這般為IT業(yè)所重視。工業(yè)計(jì)算機(jī)已經(jīng)成為信息產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)備的核心，工業(yè)計(jì)算機(jī)已成為一個(gè)與信息網(wǎng)絡(luò)融為一體、以人為中心的隨時(shí)隨地的服務(wù)平臺(tái)。各種各樣的工業(yè)計(jì)算機(jī)技術(shù)將無處不在新的工業(yè)計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)有更強(qiáng)的交互性和互操作性，同時(shí)也是多種信息系統(tǒng)的融合平臺(tái)。最后，工業(yè)計(jì)算機(jī)將朝著創(chuàng)建一個(gè)開放、標(biāo)準(zhǔn)化平臺(tái)的方向發(fā)展。
2.2中國工業(yè)計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷史
（1）STD總線技術(shù)開創(chuàng)了低成本工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的先河
工業(yè)計(jì)算機(jī)起源于20世紀(jì)80年代初期，其標(biāo)志性產(chǎn)品是STD總線工業(yè)計(jì)算機(jī)。STD總線技術(shù)具有標(biāo)準(zhǔn)化、開放式、模塊化、組合化、尺寸小、成本低等特點(diǎn)，這一特點(diǎn)深受傳統(tǒng)型中小企業(yè)的歡迎。STD總線最早是由美國Pro-Log公司和Mostek公司作為工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)而制定的，后被國際標(biāo)準(zhǔn)化組織吸收，成為IEEE961標(biāo)準(zhǔn)。1991年，由信息產(chǎn)業(yè)部電子六所牽頭成立了中國計(jì)算機(jī)行業(yè)協(xié)會(huì)STDMG/P.R.C分會(huì)，在國內(nèi)推廣普及STD總線。由于其是機(jī)籠式安裝結(jié)構(gòu)，并且設(shè)計(jì)、開發(fā)、調(diào)試簡單，得到了當(dāng)時(shí)急需用廉價(jià)而可靠的計(jì)算機(jī)來改造和提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的中小企業(yè)的廣泛歡迎和采用。
（2）開放標(biāo)準(zhǔn)造就了一個(gè)PC-based系統(tǒng)時(shí)代
1981年IBM公司正式推出了開放架構(gòu)IBM PC機(jī)，其的出現(xiàn)震動(dòng)了世界，并獲得了極大成功。隨后PC機(jī)借助于規(guī)?；挠布Y源、豐富的商業(yè)化軟件資源和普及化的人才資源，于80年代末期開始進(jìn)軍工業(yè)計(jì)算機(jī)市場。從1997年開始，我國的工業(yè)計(jì)算機(jī)廠商開始進(jìn)入IPC市場，促使IPC的價(jià)格不斷降低，也使工業(yè)計(jì)算機(jī)的應(yīng)用水平和應(yīng)用行業(yè)發(fā)生極大變化，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，IPC的應(yīng)用從傳統(tǒng)工業(yè)控制向數(shù)據(jù)通信、電信等對可靠性要求較高的行業(yè)延伸。更為值得一提的是，IPC開創(chuàng)了一個(gè)嶄新的PC-based時(shí)代，拉開了工業(yè)自動(dòng)化和信息化技術(shù)走向開放平臺(tái)的序幕。
3、迅速發(fā)展和普及的工業(yè)計(jì)算機(jī)
當(dāng)時(shí)間進(jìn)入21世紀(jì)，隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，通信和計(jì)算的融合是大勢所趨。計(jì)算機(jī)與通信技術(shù)的發(fā)展使獨(dú)立的業(yè)務(wù)應(yīng)用逐步融合為更易使用的、集成的業(yè)務(wù)應(yīng)用，同時(shí)融合帶來了一個(gè)新的契機(jī)，它必須是一個(gè)兼容并蓄的通用平臺(tái)，在這樣的基礎(chǔ)之上有一個(gè)特點(diǎn)，就是一定要有一個(gè)開放的標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)。這對工業(yè)計(jì)算機(jī)提出了更高的要求。工業(yè)計(jì)算機(jī)技術(shù)更是無處不在，它帶來的是一個(gè)充滿聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的世界。融合通信最大的設(shè)備挑戰(zhàn)是可用性和功能開發(fā)緩慢等不利因素。提供全I(xiàn)P功能的通用平臺(tái)可以支持業(yè)務(wù)差異化，整合內(nèi)容和業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)，將復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)簡單化，提供最佳用戶體驗(yàn)。
由于IPC構(gòu)造和其連接器的缺陷，對于其散熱和高可用性的問題很難從根本上得以解決，由此才誕生了新一代工業(yè)計(jì)算機(jī)CPCI，解決的是可靠性和可維護(hù)性問題。CPCI是PCI總線的電氣和軟件加上歐洲卡，CPCI技術(shù)的主要特點(diǎn)和重要性是具有在不關(guān)閉系統(tǒng)的情況下的即插即用功能，該功能的實(shí)現(xiàn)對高可用系統(tǒng)和容錯(cuò)系統(tǒng)非常重要。基于以太網(wǎng)的工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)提供了新的技術(shù)平臺(tái)，ATCA的誕生恰恰趕上了信息產(chǎn)業(yè)鏈變革的機(jī)遇。
三、中國工業(yè)計(jì)算機(jī)市場概述
3.1工業(yè)計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)主要發(fā)展特點(diǎn)
（1）企業(yè)向自主創(chuàng)新的方向轉(zhuǎn)變
經(jīng)過多年的積累，我國的工業(yè)計(jì)算機(jī)企業(yè)正在經(jīng)歷著從中國制造到中國創(chuàng)造的轉(zhuǎn)變。例如中國的一家本土企業(yè)自主研發(fā)了新一代工業(yè)計(jì)算機(jī)EPI，不僅解決了IPC工業(yè)計(jì)算機(jī)中所遇到的諸多問題，還能完全兼容PCI標(biāo)準(zhǔn)，具有開放性、良好的散熱性和抗振性、高穩(wěn)定性、高可靠性等特點(diǎn)，而且加工工藝容易，成本低，便于推廣，已經(jīng)成功應(yīng)用于國產(chǎn)數(shù)控裝置。
（2）工業(yè)計(jì)算機(jī)越來越被行業(yè)用戶所接受
工業(yè)計(jì)算機(jī)產(chǎn)品和技術(shù)是屬于中間產(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)算基礎(chǔ)平臺(tái)。隨著社會(huì)信息化的不斷深入，國民經(jīng)濟(jì)許多行業(yè)的關(guān)鍵任務(wù)將越來越多地依靠工業(yè)計(jì)算機(jī)，而以工業(yè)計(jì)算機(jī)為共性技術(shù)和基礎(chǔ)平臺(tái)的低成本工業(yè)自動(dòng)化正在成為傳統(tǒng)行業(yè)升級(jí)改造的主流技術(shù)路線，中國的工業(yè)計(jì)算機(jī)廠商所受到的重視程度也越來越高。從數(shù)字家庭用的機(jī)頂盒、數(shù)字電視，到銀行柜員機(jī)、高速公路收費(fèi)系統(tǒng)、加油站管理、制造業(yè)生產(chǎn)線控制，金融、政府、國防等行業(yè)信息化需求不斷增加，對工業(yè)計(jì)算機(jī)的需求很大，工業(yè)計(jì)算機(jī)市場發(fā)展前景十分廣闊。
（3）市場的主要形態(tài)
工業(yè)計(jì)算機(jī)界不同于商用計(jì)算機(jī)采用大批量標(biāo)準(zhǔn)化的生產(chǎn)方式，在不同應(yīng)用有不同的功能需求設(shè)計(jì)，企業(yè)需針對用戶需要設(shè)計(jì)符合其功能需求及外觀的產(chǎn)品。因產(chǎn)品復(fù)雜度較高，價(jià)格敏感度較低，毛利率較高，普遍均在30%以上，相較于商用計(jì)算機(jī)市場，仍處于藍(lán)海市場。因單品數(shù)量少而小型供應(yīng)商多，呈現(xiàn)長尾市場特點(diǎn)。
（4）工業(yè)計(jì)算機(jī)走向服務(wù)化
值得注意的是，近年來國際廠商提出了一個(gè)新的概念：預(yù)集成平臺(tái)或整合平臺(tái)。它是在工業(yè)計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上繼續(xù)向產(chǎn)業(yè)鏈下游發(fā)展的結(jié)果。國際廠商不再把自己僅僅看作是工業(yè)計(jì)算機(jī)的供應(yīng)商，而是針對用戶的某一個(gè)項(xiàng)目或裝置的開發(fā)，從系統(tǒng)方案的制定開始，包括部件集成、硬件采購、軟件配置、現(xiàn)場調(diào)試、直到驗(yàn)收，全過程都由其承擔(dān)。它們既是方案供應(yīng)商，又是產(chǎn)品供應(yīng)商，還是系統(tǒng)集成商。這種做法既可以進(jìn)一步滿足用戶的要求，同時(shí)也可以解決工業(yè)計(jì)算機(jī)廠商目前價(jià)格過于透明，利潤率降低的問題。但是這將要求廠商對應(yīng)用行業(yè)技術(shù)發(fā)展走向、目標(biāo)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求、產(chǎn)業(yè)鏈上下游產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展、不同類型模塊的功能和性能都要十分了解。這對國內(nèi)工業(yè)計(jì)算機(jī)企業(yè)的技術(shù)能力、市場能力、產(chǎn)業(yè)鏈支持提出了更高的要求和挑戰(zhàn)。
四、結(jié)語
中國工業(yè)計(jì)算機(jī)市場競爭雖然激烈，但格局基本穩(wěn)定，即使在全球金融風(fēng)暴的陰霾中，中國工業(yè)計(jì)算機(jī)市場依然將保持較快增長。不論面向工業(yè)控制的傳統(tǒng)IPC市場，還是面向公用設(shè)施和金融電子等新興領(lǐng)域的嵌入式計(jì)算機(jī)，國內(nèi)企業(yè)與臺(tái)灣品牌占據(jù)市場主導(dǎo)地位;在面向鐵路車載和航天軍工的抗惡劣環(huán)境工業(yè)計(jì)算機(jī)、以及構(gòu)成工業(yè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集板和功能板方面，國內(nèi)企業(yè)與國外品牌同臺(tái)競爭，面向工業(yè)控制的傳統(tǒng)IPC市場作為我國工業(yè)計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)源地，一直是工業(yè)計(jì)算機(jī)的主戰(zhàn)場。這類產(chǎn)品產(chǎn)量大，應(yīng)用領(lǐng)域最廣泛，是服務(wù)于傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)與現(xiàn)代服務(wù)業(yè)的主力軍。
摘要：工業(yè)生產(chǎn)過程進(jìn)行計(jì)算機(jī)控制是提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本、 減少環(huán)境污染的必由之路，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)已成為生產(chǎn)設(shè)備及過程控制等重要的組成部分，它代替人的思維成為工業(yè)設(shè)備及工藝過程控制、產(chǎn)品質(zhì)量控制的指揮和監(jiān)督中心。
關(guān)鍵詞：工業(yè)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)應(yīng)用
在工業(yè)自動(dòng)化體系中，一個(gè)重要的角色就是工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，即IPC，或者叫產(chǎn)業(yè)PC。工業(yè)生產(chǎn)過程進(jìn)行計(jì)算機(jī)控制是提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本、減少環(huán)境污染的必由之路，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)已成為生產(chǎn)設(shè)備及過程控制等重要的組成部分，它代替人的思維成為工業(yè)設(shè)備及工藝過程控制、產(chǎn)品質(zhì)量控制的指揮和監(jiān)督中心。工業(yè)生產(chǎn)過程的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，隨著計(jì)算機(jī)的進(jìn)步、工業(yè)生產(chǎn)工藝過程控制要求的提高和生產(chǎn)管理的完善而不斷發(fā)展。
一、工業(yè)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成
工業(yè)自動(dòng)化體系主要包括工業(yè)自動(dòng)化軟件、硬件和系統(tǒng)三大部分。作為20世紀(jì)現(xiàn)代制造領(lǐng)域中最重要的技術(shù)之一，工業(yè)控制自動(dòng)化技術(shù)主要解決生產(chǎn)效率與一致性問題。自動(dòng)化系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)信息科學(xué)的緊密結(jié)合，給工業(yè)生產(chǎn)過程帶來了新的技術(shù)革新。
工業(yè)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)（CCS)是應(yīng)用計(jì)算機(jī)參與控制并借助一些輔助部件與被控對象相聯(lián)系，以獲得一定控制目的而構(gòu)成的系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)由控制部分和被控對象組成，其控制部分包括硬件部分和軟件部分，這不同于模擬控制器構(gòu)成的系統(tǒng)只由硬件組成。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)軟件包括系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。系統(tǒng)軟件一般包括操作系統(tǒng)、語言處理程序和服務(wù)性程序等，它們通常由計(jì)算機(jī)制造廠為用戶配套，有一定的通用性。應(yīng)用軟件是為實(shí)現(xiàn)特定控制目的而編制的專用程序，如數(shù)據(jù)采集程序、控制決策程序、輸出處理程序和報(bào)警處理程序等。它們涉及被控對象的自身特征和控制策略等，由實(shí)施控制系統(tǒng)的專業(yè)人員自行編制。
目前工業(yè)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)按結(jié)構(gòu)層次基本上劃分為：直接數(shù)字控制（DDC）系統(tǒng)、監(jiān)督控制（SCC）系統(tǒng)、集散型控制系統(tǒng)（DCS）、遞階控制系統(tǒng) （HCS）和現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)（FCS）等幾種，其中DCS是融 DDC 系統(tǒng)、SCC 系統(tǒng)及整個(gè)工廠的生產(chǎn)管理為一體的高級(jí)控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)克服了其他控制系統(tǒng)中存在的“危險(xiǎn)集中”問題，具有較高的可靠性和實(shí)用性。但是，為了進(jìn)一步適合現(xiàn)場的需要，DCS 也在不斷更新?lián)Q代，近年來，集計(jì)算機(jī)、通信、控制三種技術(shù)為一體的第五代過程控制體系結(jié)構(gòu)，即現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)，成為國內(nèi)外計(jì)算機(jī)過程控制系統(tǒng)一個(gè)重要的發(fā)展方向。
二、計(jì)算機(jī)控制在工業(yè)自動(dòng)化的設(shè)計(jì)和應(yīng)用
工業(yè)生產(chǎn)過程中廣泛應(yīng)用了工業(yè)控制自動(dòng)化技術(shù)，來實(shí)現(xiàn)對工業(yè)生產(chǎn)過程實(shí)現(xiàn)檢測、控制、優(yōu)化、調(diào)度、管理和決策，以達(dá)到提高產(chǎn)品品質(zhì)和產(chǎn)量、降低生產(chǎn)消耗、確保安全等目的。那么如何實(shí)現(xiàn)工業(yè)計(jì)算機(jī)控制呢？現(xiàn)在介紹設(shè)計(jì)思路如下：
（1）計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟
計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，隨被控對象、設(shè)備種類、控制方式等的不同而不同，但系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本步驟大體類似，一般包括系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析、確定控制算法、系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)、硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)以及系統(tǒng)調(diào)試等。下面分別作一些介紹。①確定控制方案：開環(huán)？閉環(huán)？單環(huán)？多環(huán)？DCC？SCC？DCS？ ②確定系統(tǒng)的構(gòu)成方式：要求高：工控機(jī)；要求低：單回路控制器、低檔PLC或總線式工控機(jī)。③現(xiàn)場設(shè)備選擇：傳感器、變送器和執(zhí)行器型號(hào)和類型的選擇
（2）確定控制算法
控制算法的選擇非常重要，它的好壞關(guān)系到整個(gè)控制系統(tǒng)的成敗。注意點(diǎn)：① 所選擇的控制算法是否能滿足對系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)過程、穩(wěn)態(tài)精度和穩(wěn)定性的要求。② 各種控制算法提供了一套通用的計(jì)算公式，但具體到一個(gè)控制對象上，必須有分析地選用。③ 當(dāng)控制系統(tǒng)比較復(fù)雜時(shí)，其控制算法一般也比較復(fù)雜，使整個(gè)控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)比較困難。合理簡化，再完善。
（3）系統(tǒng)硬、軟件的設(shè)計(jì)
在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，一些控制功能既能用硬件實(shí)現(xiàn)，也能用軟件實(shí)現(xiàn)。因此在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，硬、軟件的功能劃分應(yīng)綜合考慮。硬件速度快、可減輕主機(jī)的負(fù)擔(dān)、但要增加成本；軟件可以增加控制的靈活性，減少成本，但要占用更多的主機(jī)時(shí)間。①硬件設(shè)計(jì)：包括輸入、輸出接口電路的設(shè)計(jì)，輸入、輸出通道設(shè)計(jì)和操作控制臺(tái)的設(shè)計(jì)。
要設(shè)計(jì)出硬件原理圖、印刷電路板、機(jī)架施工圖等。②軟件設(shè)計(jì)：硬件設(shè)計(jì)好了后，系統(tǒng)的功能主要依賴軟件。要繪制程序總體流程圖和各功能模塊流程圖，編制程序清單，編寫程序說明。
（4）系統(tǒng)調(diào)試
系統(tǒng)調(diào)試包括系統(tǒng)硬件、軟件分調(diào)與聯(lián)調(diào)，系統(tǒng)模擬調(diào)試和現(xiàn)場投運(yùn)。調(diào)試過程往往是先分調(diào)、再聯(lián)調(diào)，有問題再回到分調(diào)，加以修改后再聯(lián)調(diào)，反復(fù)進(jìn)行，直到達(dá)到設(shè)計(jì)要求為止。
（5）工業(yè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的維護(hù)
提高計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的可靠性和可維修性的常用方法：a 提高元器件的可靠性；b 采用冗余技術(shù)；c 采取抗干擾措施；d 采用故障診斷；e系統(tǒng)的恢復(fù)技術(shù)；f 軟件可靠性技術(shù)。
總之，工業(yè)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)應(yīng)用總體思想具備：①系統(tǒng)操作性能好，硬件和軟件要使用方便和維修方便；②可靠性高；③通用性好，便于擴(kuò)充；④實(shí)時(shí)性強(qiáng)；⑤設(shè)計(jì)周期短、價(jià)格便宜。至于具體的系統(tǒng)設(shè)計(jì)和總線類型的選擇由于篇幅原因不再詳述了，感興趣的讀者可以查閱相關(guān)資料進(jìn)行學(xué)習(xí)。
三、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)在工業(yè)自動(dòng)化中的重要意義
工業(yè)控制計(jì)算機(jī)技術(shù)是開放式的系統(tǒng)，其高可靠性、易用性方便了工業(yè)環(huán)境的使用。并且在其基礎(chǔ)上發(fā)展起來的網(wǎng)絡(luò)化和現(xiàn)場總線技術(shù)又進(jìn)一步促進(jìn)了工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展。工業(yè)控制計(jì)算機(jī)可謂是工業(yè)自動(dòng)化發(fā)展的源動(dòng)力。并且系統(tǒng)可以顯著提高企業(yè)的生產(chǎn)效益，節(jié)約運(yùn)營成本，使生產(chǎn)企業(yè)得以實(shí)現(xiàn)深層次的信息化，對企業(yè)管理提供準(zhǔn)確可靠的參考，使企業(yè)得以取得最大的效益，贏得發(fā)展先機(jī)。目前，工業(yè)控制自動(dòng)化技術(shù)正在向智能化、網(wǎng)絡(luò)化和集成化方向發(fā)展。隨著電力、冶金、石化、環(huán)保、交通、建筑等領(lǐng)域的迅速發(fā)展，工控機(jī)的市場需求將會(huì)越來越大，工控機(jī)市場發(fā)展前景十分廣闊。
