تحليل حالة تطبيق أجهزة الكمبيوتر الصناعية (المشار إليها باسم أجهزة الكمبيوتر الصناعية) في صناعة الطرق السريعة: مع الزيادة المستمرة في عدد الطرق السريعة المحلية والتطور المستمر لتكنولوجيا معلومات الكمبيوتر ، فإن تطبيق أنظمة النقل الذكية في المرتفعات {{ أصبحت صناعة السرعة {0}} أكثر وأكثر في العمق - ، حيث يكون استخدام أجهزة الكمبيوتر الصناعية - عالية السرعة يعتبر التحكم التلقائي في الاسم الكامل للطريق السريع هو الاتجاه الحالي للتطبيق ، و يتم تنفيذ هذا التطبيق أيضًا في أنظمة الطرق السريعة الرئيسية. يقدم هذا البحث حالة التطوير والخصائص الهيكلية لأجهزة الكمبيوتر الصناعية بالتفصيل ، جنبًا إلى جنب مع الهندسة الميكانيكية والكهربائية للطرق السريعة. يهدف وضع التطبيق واتجاه التطوير إلى السماح لمزيد من المالكين والمتكاملين بفهم منتجات التحكم الصناعي بشكل أكبر ، وذلك لاختيار منتجات أكثر قابلية للتطبيق وأفضل ، بحيث يمكن أن يلعب استخدام النظام وصيانته وإدارته دورًا أكبر وإنشاء المزيد كفاءة عالية.
تعريف الحاسوب الصناعي
الكمبيوتر الصناعي هو كمبيوتر تحكم صناعي ، وهو مصطلح عام للأدوات التي تستخدم هيكل ناقل للكشف والتحكم في عملية الإنتاج ، ومعداتها الكهروميكانيكية ، ومعدات العملية. لها سمات وميزات كمبيوتر مهمة مثل وحدة المعالجة المركزية للكمبيوتر ، والقرص الصلب ، والذاكرة ، والأجهزة الطرفية والواجهات ، ونظام تشغيل - حقيقي ، وشبكة تحكم وبروتوكولات ، وقوة حاسوبية ، وآلة - بشرية ودية واجهه المستخدم.
تصنيف نظام التحكم الصناعي
في عام 1983 ، تم تضمين الكمبيوتر الصناعي في خطة تطوير الطيف ونوع سلسلة الكمبيوتر. الفئات الرئيسية لأنظمة التحكم الصناعية في العالم اليوم هي: IPC (الكمبيوتر الصناعي لناقل الكمبيوتر المشار إليه باسم الكمبيوتر الصناعي) ، PLC (نظام التحكم القابل للبرمجة) ، DCS (نظام التحكم الموزع) ، FCS (نظام ناقل المجال) و CNC (العددي) نظام التحكم) خمسة أنواع.
نظرًا لأن IPC (الكمبيوتر الصناعي) يمكنه الاستفادة الكاملة من تقدم تكنولوجيا الكمبيوتر ، فمن السهل تحديثه ، والبرنامج الذي يتم تشغيله هو نفسه تمامًا مثل برنامج الكمبيوتر العادي ، وهو مناسب لتطوير البرامج وتصحيح الأخطاء ، لذا فهو مناسب النموذج الأسرع تطوراً وتطبيقاً في الوقت الحاضر. نظام التحكم الصناعي المستخدم في نظام رسوم الطرق السريعة المبكر له تطبيقات ، لكنه لم يعد مستخدمًا.
هيكل IPC
IPC: كمبيوتر صناعي يعتمد على ناقل PC. وفقًا لإحصاءات IDC في عام 2000 ، استحوذت أجهزة الكمبيوتر على أكثر من 95 بالمائة من - أجهزة الكمبيوتر ذات الأغراض العامة. نظرًا لسعرها المنخفض ، وجودتها العالية ، إنتاجها الكبير ، ومواردها البرمجية والأجهزة الوفيرة ، فقد كانت مألوفة ومعترف بها من قبل غالبية الموظفين التقنيين. أساسيات حرارة الكمبيوتر. مكوناته الرئيسية هي الهيكل الصناعي واللوحات الخلفية السلبية واللوحات المختلفة التي يمكن إدخالها فيه ، مثل بطاقة وحدة المعالجة المركزية ، وبطاقة الإدخال / الإخراج ، وما إلى ذلك ، وتعتمد تصميم جميع - الأغلفة الفولاذية ، وفلتر طبقة بطاقة الماكينة ، مروحة ضغط موجب مزدوج وتكنولوجيا EMC (التوافق الكهرومغناطيسي) لحل التداخل الكهرومغناطيسي والاهتزاز والغبار ودرجات الحرارة المرتفعة / المنخفضة والمشاكل الأخرى في المواقع الصناعية بما في ذلك مواقع الطرق السريعة.
ميزات IPC
1) الموثوقية: تتميز أجهزة الكمبيوتر الصناعية بخصائص الغبار والدخان ودرجة الحرارة العالية / المنخفضة والرطوبة والاهتزاز والتآكل والتشخيص السريع والصيانة. يبلغ متوسط وقت الإصلاح (MTTR) الخاص به 5 دقائق ، و MTTF أكثر من 100 ، 000 ساعة ، بينما يبلغ متوسط MTTF للكمبيوتر الشخصي 10 فقط ، 000 إلى 15 ، 000 ساعة.
2) الوقت الحقيقي - ، يجري الكمبيوتر الصناعي - اكتشافًا حقيقيًا للوقت عبر الإنترنت والتحكم في عملية الإنتاج الصناعي ، ويستجيب بسرعة للتغيرات في ظروف العمل ، ويجمع ويعدل المخرجات في الوقت المناسب ، (وظيفة المراقبة غير متوفر في أجهزة الكمبيوتر العادية) إعادة الضبط لضمان التشغيل الطبيعي للنظام.
3) التوسع ، الكمبيوتر الصناعي لديه وظيفة إدخال وإخراج قوية بسبب الهيكل الأساسي بالإضافة إلى هيكل بطاقة وحدة المعالجة المركزية ، ويمكن أن يتوسع حتى 20 لوحة ، والتي يمكن توصيلها بأجهزة طرفية ولوحات مختلفة في المجال الصناعي ، مثل وحدة التحكم والفيديو يتم توصيل أنظمة المراقبة وأجهزة الكشف عن المركبات وما إلى ذلك لإكمال المهام المختلفة.
4) التوافق ، يمكن استخدام موارد ISA و PCI و PICMG في نفس الوقت ، ودعم أنظمة التشغيل المختلفة ، وتجميع اللغات - المتعددة ، وأنظمة التشغيل متعددة المهام -.
تطبيقات الحاسوب الصناعية
1) Toll system The toll system of the expressway has generally gone through three periods: manual toll, computer toll, and ETC (ELECTONIC TOLL COLLECTION non-stop toll). In the second period of the charging system, the industrial computer was used. The main model used was a general-purpose standard host with a width of 19" and a height of 4U. The volume is 177 MM high X482 MM wide X452 MM deep, can expand 4 PCI, 8 ISA, 2 PCISA cards and various peripherals at the same time, such as pass reader/writer, charge special keyboard, charge receipt printer, electric / Manual railing machine, vehicle detector, vehicle type display, toll display, monitoring system and counter, alarm equipment, signal lights, MODEM, etc. Due to the small and bulky industrial computer of the toll booth itself and the idleness of some resources, the industrial According to market demand, PC manufacturers have introduced smaller industrial PC cases (170MM high166MM wide395MM deep), such as YONGS's IPC-6806 and YONGS' IPC6806, which not only greatly reduce the volume, but also further improve the The utilization rate of resources is improved. If the application requirements of industrial computers tend to be more miniaturized during the charging period of computers, in the ETC period, the trend will be integrated and industrialized, and equipment such as industrial computers and lane control will be integrated. However, because there is currently no unified standard for ETC in China, system integrators are all integrated and incompatible with each other. However, if relevant departments can formulate relevant industry specifications and interface standards as soon as possible, then the national highways will be integrated into one network. One-card non-parking charges will finally realize "one-card travel all over the world".
2) نظام المراقبة: كواحد من المشاريع الكهروميكانيكية الثلاثة للطريق السريع ، فإن نظام المراقبة هو استثمار باستثمارات كبيرة وليس له تأثير اقتصادي واضح قصير المدى -. تنقسم مراقبة الطرق السريعة الحالية بشكل أساسي إلى مراقبة الرسوم ومراقبة حركة المرور. هناك ثلاثة أوضاع: CCTV فيديو تمثيلي ، DVR رقمي ، و DVR شبكي. نظرًا لأن فترة مراقبة CCTV تستخدم فقط CCTV ومسجلات الفيديو للمراقبة وتسجيل الفيديو ، فهي عملية يدوية بالكامل. مع تطوير وتطبيق التقنيات الرقمية والفيديو ، في عصر DVR الرقمي ، اعتمد المكاملون أجهزة الكمبيوتر الصناعية وبطاقات التقاط الفيديو التي تتمتع بقابلية توسع قوية (مثل محركات الأقراص الثابتة المتعددة ، وموارد ISA / PCI المتعددة ، وما إلى ذلك) ويمكن أن تعمل بثبات لفترة طويلة. تشكل بطاقات ضغط الفيديو والمكونات الأخرى نظام DVR. عندما تكتشف أداة فحص السيارة ووحدة التحكم في الممر أن هناك حاجة لالتقاط صورة ، يمكن للنظام التقاط الصور وتسجيلها تلقائيًا. كما تراوحت أنواع أجهزة الكمبيوتر الصناعية المستخدمة خلال هذه الفترة من كبير (IPC - 810) إلى صغير (IPC - 6806) ، ولكن المراقبة خلال هذه الفترة اقتصرت على مراقبة أكشاك الرسوم (الأكشاك) ) وأنظمة المراقبة أو المعلومات الأخرى على الطريق السريع بأكمله لم تفعل ذلك. مع تطور تكنولوجيا الشبكة وتطبيق ومتطلبات أنظمة النقل الذكية ، توفر الشركات المصنعة لأجهزة الكمبيوتر الشخصية - شبكة محلية عالية الأداء مثل YONGS IPC-68IIVDNF (B) و IPC1621VN و YONGS PCA من خلال الدمج على بطاقة وحدة المعالجة المركزية (اللوحة الأم). -6166ECPU بطاقة ، وما إلى ذلك ، وفرت واجهة شبكة تكيفية عالية الأداء من الدرجة 10 / 100M صناعية ، بحيث يمكن لمكاملي النظام مشاركة جميع أنظمة الموارد والاستفادة منها بالكامل من خلال الشبكات ، بحيث يتم تحليل حركة المرور المجمعة بعد تحليل بيانات المعلومات ومعالجتها ، يتم إرسالها إلى كل محطة معلومات من خلال نظام إصدار المعلومات لتوجيه تدفق حركة المرور والتحكم فيه في الوقت الفعلي وزيادة تحسين قدرة المرور على الطريق.
بناءً على تطبيق الكمبيوتر الصناعي أعلاه في المشروعين الكهروميكانيكيين الرئيسيين للطرق السريعة ، ليس من الصعب أن نرى أن اتجاه تطبيقه هو التصغير التدريجي لأجهزة الكمبيوتر الصناعية ، ومع تضييق فجوة الصناعة وتوحيد المعايير ، سيتم دمج بعض المنتجات النهائية. .
مشاكل الكمبيوتر الصناعية
1. القسم المسؤول عن الطرق السريعة غير واضح. هناك بالفعل أربع إدارات معنية بإدارة الطرق السريعة في مقاطعة معينة. إن تنويع موضوعات الاستثمار يجعل عمل الإدارة أكثر تعقيدًا.
2. لا يوجد معيار ومواصفات صناعة موحدة.
3. لم يحظَ الرصد باهتمام واستخدام أكبر ، مما أدى إلى الوضع الراهن للرصد فقط وليس الرصد ، ولم يتحقق الربط مع فرض الرسوم بالكامل.
