高速公路交通機電工程中工控機研究論文

　　1工控機的內涵和組成

　　工控機是工業(yè)控制計算機的簡(jiǎn)稱(chēng)，工控機目前被廣泛的運用在工業(yè)控制中。工控機是指一種采用總線(xiàn)結構控制生產(chǎn)過(guò)程、機電設備以及工藝裝備的工具的總體稱(chēng)呼。工控機具有明顯的并且非常重要的計算機屬性以及特征。比如工控機具有硬盤(pán)、CPU、內存以及接口，同時(shí)工控機還具有計算能力、控制網(wǎng)絡(luò )和協(xié)議、操作系統以及友好的人機界面等。工控機是一種非常特殊的產(chǎn)品，可以為各行各業(yè)提供非�？煽恳约爸悄芑�的計算機。典型的工控機由加固型工業(yè)機箱、工業(yè)電源、主機板、顯示板、硬盤(pán)驅動(dòng)器、光盤(pán)驅動(dòng)器、各類(lèi)輸入/輸出接口模塊、顯示器、鍵盤(pán)、鼠標、打印機等組成。

　　2工控機的類(lèi)型和特點(diǎn)

　　2．1工控機的類(lèi)型

　　目前工控機的主要類(lèi)別有:IPC、PLC、DCS、FCS及CNC五種。IPC:基于PC總線(xiàn)的工業(yè)電腦，該類(lèi)工控機的重要特點(diǎn)是在惡劣的條件下能夠進(jìn)行快速的診斷以及維護。PLC:可編程邏輯控制器，PLC的主要特征是編程簡(jiǎn)單、具備很高的可靠性、方便組裝，并且具有非常強的抗干擾能力，目前可編程邏輯控制器被廣泛的運用在工業(yè)控制的各個(gè)行業(yè)，對機電一體化的推進(jìn)起到了非常大的作用。DCS:DCS是指分散型控制系統，該系統的主要特點(diǎn)是具有合理的軟硬件配置以及易于擴展的能力，該系統能夠被廣泛的運用在各種電站的分散型控制中。FCS:現場(chǎng)總線(xiàn)系統，是全數字串行、雙向通信系統，FCS具有非常廣闊的運用前景，目前有很多家國外非常有實(shí)力的企業(yè)在進(jìn)行產(chǎn)品的競爭和開(kāi)發(fā)。CNC:數控系統，該系統在傳輸行業(yè)、自動(dòng)控制行業(yè)、機械制造行業(yè)、信息處理行業(yè)、傳感器行業(yè)以及加工行業(yè)得到了非常廣泛的運用。因為IPC可以對計算機的先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行充分的利用，能夠很便利的進(jìn)行更新?lián)Q代，并且其運用的軟件是完全不同于普通的PC的，能夠促進(jìn)軟件的開(kāi)發(fā)以及調試，因而是目前運用最為廣泛并且運用最快的一種工控機型式，其它的各種類(lèi)型的工控機在早期的公路收費系統中有應用，但現在已不再采用。

　　2．2IPC特點(diǎn)

　　(1)可靠性:在震動(dòng)、腐蝕、低溫、煙霧、潮濕以及粉塵的條件下，IPC具有可維護性能以及快速診斷功能。

　　(2)實(shí)時(shí)性，能夠對工業(yè)現場(chǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測機控制，能夠快速的反映出現場(chǎng)的工作情況，對現場(chǎng)發(fā)生的任何變化能夠快速的相應，還可以非常及時(shí)的進(jìn)行信息才急以及輸出功能的調節。在運行中，如果遇到特殊情況或者危險時(shí)，可以能夠進(jìn)行自行復位，對整個(gè)系統的生產(chǎn)運轉進(jìn)行有效的保證。

　　(3)擴充性，IPC的主要結構是CPU卡加底板，使其具有強大的輸出以及輸入功能，并且能夠對工業(yè)現場(chǎng)的各種設備以及系統進(jìn)行有效的連接，包括高速公路中的視頻監控系統以及車(chē)輛檢測儀器等，從而對多種任務(wù)進(jìn)行完成。

　　(4)兼容性，該類(lèi)型工控機可以同時(shí)對ISA、PCI及PIC-MG資源進(jìn)行利用，并且能夠對多種操作系統進(jìn)行支持。

　　3工控機在高速公路機電工程中的運用與展望

　　3．1工控機在高速公路收費系統中的運用與展望

　　根據對高速公路收費系統的研究，可以得知高速公路收費系統主要經(jīng)歷了三個(gè)時(shí)期，也就是手工收費時(shí)期、計算機收費時(shí)期以及不停車(chē)收費時(shí)期。開(kāi)始運用工控機的時(shí)期是第二個(gè)時(shí)期，在該階段運用的工控機的類(lèi)型是通用型的標準主機，該類(lèi)機型的主要特征是具有比較大的體積，比如研祥的IPC－810研華的IPC－610整機，高為177mm，寬度為482mm，深度為452mm，體積較大。該機可以同時(shí)擴充十四個(gè)卡以及多種外部設備，包括4個(gè)PCI、8個(gè)ISA以及2個(gè)PCISA卡，外部設備主要包括車(chē)輛檢測儀、車(chē)輛顯示儀、收費票據打印機、通行券讀寫(xiě)機、報警設備以及信號燈等。但是由于通常高速公路收費亭的體積以及面積都比較小，但是工控機的體積比較大，所以只有運用體積比較小的IPC機箱才行，如研祥的IPC－6806，不僅其體積大大的減小了，而且還對資源的利用率進(jìn)行了進(jìn)一步的提高

　　3．2工控機在高速公路監控系統中的運用與展望

　　在高速公路機電系統中，主要機電系統為監控系統以及收費系統。對于監控系統，在運用CCTV進(jìn)行監控的期間，只是運用其進(jìn)行錄像以及監視，主要還是靠人進(jìn)行操作。隨著(zhù)技術(shù)的不斷發(fā)展，其間使用的工業(yè)IPC類(lèi)型也是從大(IPC－810)到小(IPC－6806)，但此時(shí)期的監控只是限于收費站(亭)的監控與整條高速公路的其它監控或信息系統并未連成一體。所以，今后高速公路機電系統中，工控機的運用機型將會(huì )逐漸的小型化，并且最終會(huì )實(shí)現一體化發(fā)展。

　　4結語(yǔ)

　　綜上所述，將工控機運用在高速公路機電工程中，可以有效的提高工作效率和精度，能夠促進(jìn)高速公路智能化的不斷發(fā)展。隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，工控機在高速公路機電工程中的運用將會(huì )越來(lái)越完善和系統。

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