Máy tính công nghiệp hay còn gọi là máy tính điều khiển công nghiệp là một loại thiết bị máy tính được thiết kế và sản xuất dành riêng cho môi trường công nghiệp. Khác với việc sử dụng máy tính có mục đích chung-thông dụng hàng ngày của chúng ta, chẳng hạn như máy tính để bàn hoặc máy tính xách tay, bộ điều khiển công nghiệp có các yêu cầu nghiêm ngặt hơn về hiệu suất, độ ổn định, độ tin cậy, khả năng thích ứng với môi trường và khả năng mở rộng. Trong lĩnh vực tự động hóa công nghiệp, sản xuất thông minh, điều khiển quá trình, thu thập và xử lý dữ liệu, giám sát và quản lý thiết bị, bộ điều khiển công nghiệp đóng một vai trò quan trọng.
Đầu tiên, định nghĩa và đặc điểm của máy tính công nghiệp
Máy điều khiển công nghiệp được thiết kế nhằm đáp ứng nhu cầu sử dụng máy tính tại các cơ sở sản xuất công nghiệp, thiết kế ban đầu của nó là đảm bảo trong môi trường công nghiệp khắc nghiệt vẫn có thể hoạt động ổn định, thực hiện các nhiệm vụ điều khiển phức tạp. Nó có các tính năng đặc biệt sau:
1. Tính ổn định và độ tin cậy cao:Máy tính công nghiệp thường áp dụng thiết kế không quạt hoặc hệ thống tản nhiệt hiệu suất cao để giảm tích tụ bụi và hao mòn cơ học, đồng thời cải thiện độ ổn định và độ tin cậy khi vận hành thiết bị. Đồng thời, các bộ phận bên trong của nó như bo mạch chủ, bộ nguồn, ổ đĩa cứng, v.v. đều được chọn lọc theo tiêu chuẩn cấp công nghiệp- để đảm bảo hoạt động liên tục trong thời gian dài mà không bị hỏng hóc.
2. Khả năng thích ứng môi trường mạnh mẽ:các khu công nghiệp thường đi kèm với nhiệt độ cao, nhiệt độ thấp, độ ẩm, độ rung, nhiễu điện từ và các điều kiện khắc nghiệt khác, máy điều khiển công nghiệp thông qua việc lựa chọn vật liệu đặc biệt, thiết kế kín, các biện pháp-chống bụi và chống nước để có thể làm việc trong những môi trường khắc nghiệt này.
3. Giao diện phong phú và khả năng mở rộng:Để đáp ứng nhu cầu của các ứng dụng công nghiệp khác nhau, bộ điều khiển công nghiệp thường được trang bị nhiều loại giao diện khác nhau, chẳng hạn như cổng nối tiếp, cổng song song, USB, cổng Ethernet, giao diện CAN bus, v.v., để kết nối với nhiều loại thiết bị công nghiệp và trao đổi dữ liệu. Đồng thời, cấu trúc bên trong của nó được thiết kế để tạo điều kiện cho người dùng mở rộng và nâng cấp phần cứng theo nhu cầu thực tế.
4. Bộ xử lý và bộ nhớ hiệu suất cao:Với mức độ tự động hóa công nghiệp ngày càng tăng, lượng dữ liệu được xử lý bởi máy điều khiển công nghiệp cũng ngày càng lớn hơn, điều này đặt ra yêu cầu cao hơn về hiệu suất bộ xử lý và dung lượng bộ nhớ. Máy tính công nghiệp hiện đại thường sử dụng bộ xử lý-hiệu suất cao và bộ nhớ dung lượng-cao để đảm bảo hệ thống có thể chạy trơn tru nhiều ứng dụng phức tạp và thuật toán điều khiển.
Thứ hai, các lĩnh vực ứng dụng của máy tính công nghiệp
Với những ưu điểm vượt trội, bộ điều khiển công nghiệp đã được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực công nghiệp:
1. Tự động hóa công nghiệp:Trong tự động hóa dây chuyền sản xuất, điều khiển robot, kho bãi tự động và các tình huống khác, bộ điều khiển công nghiệp, với tư cách là bộ phận điều khiển cốt lõi, chịu trách nhiệm nhận tín hiệu cảm biến, thực hiện logic điều khiển, gửi lệnh đến bộ truyền động và thực hiện tự động hóa và trí thông minh của quy trình sản xuất.
2. Sản xuất thông minh:trong nhà máy thông minh, xưởng kỹ thuật số và các môi trường khác, bộ điều khiển công nghiệp và Internet vạn vật, dữ liệu lớn, điện toán đám mây và các công nghệ khác để đạt được-giám sát thời gian thực của thiết bị sản xuất, thu thập và phân tích dữ liệu, chẩn đoán và dự đoán lỗi cũng như các chức năng khác, nhằm thúc đẩy quá trình chuyển đổi ngành sản xuất sang ngành thông minh.
3. Kiểm soát quá trình:Trong các ngành hóa chất, dầu khí, luyện kim và các ngành công nghiệp khác, bộ điều khiển công nghiệp được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống điều khiển quá trình, chịu trách nhiệm giám sát và kiểm soát nhiệt độ, áp suất, lưu lượng và các thông số quan trọng khác trong quy trình sản xuất để đảm bảo sự ổn định và an toàn của quá trình sản xuất.
4. Thu thập và xử lý dữ liệu:Trong các lĩnh vực giám sát môi trường, lưới điện thông minh, giao thông thông minh, v.v., ICPC được sử dụng làm thiết bị cốt lõi để thu thập và xử lý dữ liệu, chịu trách nhiệm thu thập các dữ liệu cảm biến khác nhau, xử lý và phân tích chúng để cung cấp cơ sở khoa học cho việc ra quyết định.
5. Giám sát và quản lý thiết bị:trong giám sát từ xa, quản lý tài sản, quản lý năng lượng, v.v., máy tính công nghiệp thông qua kết nối mạng để thực hiện giám sát và quản lý thiết bị từ xa, nâng cao hiệu quả sử dụng và bảo trì thiết bị, giảm chi phí vận hành.
Thứ ba, xu hướng phát triển của máy điều khiển công nghiệp
Với sự ra đời và phổ biến các khái niệm về Công nghiệp 4.0 và sản xuất thông minh, các bộ điều khiển công nghiệp đang phát triển theo hướng thông minh hơn, nối mạng, mô-đun và tích hợp hơn:
1. Thông minh:thông qua việc tích hợp thuật toán AI và công nghệ máy học, bộ điều khiển công nghiệp có thể thực hiện các chức năng điều khiển và ra quyết định-thông minh hơn, chẳng hạn như điều khiển thích ứng và bảo trì dự đoán.
2. Kết nối mạng:Với sự phát triển của Internet công nghiệp, các bộ điều khiển công nghiệp sẽ được kết nối và trao đổi dữ liệu nhiều hơn với các thiết bị và hệ thống khác thông qua mạng để thực hiện các chức năng giám sát từ xa, gỡ lỗi từ xa và nâng cấp từ xa.
3. Mô-đun:Để đáp ứng nhu cầu cá nhân của những người dùng khác nhau, máy điều khiển công nghiệp sẽ ngày càng tập trung nhiều hơn vào thiết kế mô-đun, người dùng có thể chọn các mô-đun khác nhau tùy theo nhu cầu thực tế về kết hợp và cấu hình.
4. Tích hợp:tương lai của máy tính công nghiệp sẽ chú ý nhiều hơn đến việc tích hợp và tích hợp với các hệ thống công nghiệp khác, chẳng hạn như với PLC (bộ điều khiển logic khả trình), DCS (hệ thống điều khiển phi tập trung) và các hệ thống lắp ghép liền mạch và làm việc cùng nhau khác.
Nói tóm lại, tầm quan trọng của bộ điều khiển công nghiệp với tư cách là nền tảng quan trọng của tự động hóa công nghiệp và sản xuất thông minh là điều hiển nhiên. Với sự tiến bộ không ngừng của công nghệ và sự mở rộng không ngừng của các lĩnh vực ứng dụng, bộ điều khiển công nghiệp sẽ đóng vai trò quan trọng hơn trong sự phát triển công nghiệp trong tương lai.