工業(yè)控制應用面臨的幾個關(guān)鍵問題

縱觀當前的工業(yè)控制領(lǐng)域，實時性、精確性、安全性和可靠性等性能指標仍然是設(shè)計過程中的難點之所在，而小尺寸、低成本和低功耗等性能趨勢也是系統(tǒng)設(shè)計的發(fā)展方向，同時，對于向新技術(shù)和實施的轉(zhuǎn)移，設(shè)計復雜性和設(shè)計周期也是常見的挑戰(zhàn)。

與消費電子產(chǎn)品不同，工業(yè)控制設(shè)備的根本要求是穩(wěn)定、可靠。所有新技術(shù)與新需求都是在此基礎(chǔ)上延伸出來的，必須在保證該前提下的條件下為行業(yè)量身定制產(chǎn)品。當今的工業(yè)應用不但需要高性能和領(lǐng)先的技術(shù)，且仍然要求穩(wěn)定的質(zhì)量和可靠性，以及長期的產(chǎn)品支持。

新漢電腦公司(NEXCOM)產(chǎn)品中心經(jīng)理田銀聲認為，最大的問題是“時間”，即如何在最短的時間內(nèi)完成產(chǎn)品的量產(chǎn)，保證用戶在最快的時間內(nèi)上市，幫助他們搶占市場，開拓市場。因此，在不影響性能或增加成本的前提下，如何花更少的時間創(chuàng)造更復雜的設(shè)計是如今的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計人員持續(xù)面臨的挑戰(zhàn)。

此外，因為要支持更加高級的控制算法，工業(yè)應用和設(shè)備正變得越加復雜。Spansion公司亞洲區(qū)銷售兼市場營銷副總裁曾順利指出，“我們看到已經(jīng)出現(xiàn)越來越多的通信標準(例如以太網(wǎng)和 USB)，以及涌現(xiàn)出更多具有豐富用戶體驗的新穎的人機界面。在這一點上，工業(yè)應用與消費電子市場的趨勢類似，工業(yè)應用將會使用更多豐富多彩令人驚艷的圖形用戶界面?！?/P>

具體到工業(yè)控制系統(tǒng)產(chǎn)品，由于客戶集成的功能越來越多，勢必要求計算機的處理性能就越強，而在工業(yè)控制領(lǐng)域越來越多的需求是狹小的空間內(nèi)滿足穩(wěn)定、可靠的特性。工業(yè)計算機必須滿足體積越來越小、處理性能越來越高、全密閉、無風扇等苛刻的要求。

田銀聲談到，針對上述需求，在設(shè)計中，系統(tǒng)廠商正面臨以下問題：如何解決散熱問題，小體積和高功耗必會產(chǎn)生高熱量；如何在小空間內(nèi)擺放客戶所需的眾多I/O接口；如何滿足客戶上市時間要求；如何減少故障點；如何滿足更長供貨周期。

對此，他建議采取的對策是，加強研發(fā)工作，并投入更多的專業(yè)設(shè)備，如高低溫實驗室、EMI實驗室、震動實驗室等；更好地與上游廠家建立合作伙伴關(guān)系，如微軟、英特等；同時加強通用產(chǎn)品的研發(fā)，因為大多數(shù)專業(yè)產(chǎn)品都是在基本產(chǎn)品上延伸出來的，如果基本產(chǎn)品可以很快產(chǎn)出，那么專業(yè)產(chǎn)品就會縮短研發(fā)時間。

新漢目前的重點產(chǎn)品是嵌入式工控機，如NISE 2100A、NISE 3600等，主要應用在軌道交通，機械自動化和安防領(lǐng)域。還推出了針對低端市場的英特凌動三代的無風扇行業(yè)專用機NISE 2200和高端市場的英特第三代I系列的行業(yè)專用機NISE 3600。

未來可見的另一個趨勢是智能化，工業(yè)領(lǐng)域提出的遠程維護乃至遠程在線升級等需求要求控制系統(tǒng)具有智能和聯(lián)網(wǎng)功能。不過，智能的實現(xiàn)，無不源于對大量信息的收集、處理、交換、分析和利用，而這些應用都得益于嵌入式技術(shù)、無線通信、網(wǎng)絡(luò)、智能終端等相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展。

智能化系統(tǒng)涉及的相關(guān)產(chǎn)品包括有線/無線數(shù)據(jù)采集產(chǎn)品、智能網(wǎng)關(guān)、無線通信產(chǎn)品、控制終端產(chǎn)品等等。例如，工業(yè)自動化領(lǐng)先廠商研華針對智能化趨勢推出了多款解決方案，包括ADAM家族最新成員ADAM-2000系列的無線傳感網(wǎng)產(chǎn)品，內(nèi)嵌WebAccess的UNO/TPC智能網(wǎng)關(guān)系列。此外，工業(yè)控制廠商與產(chǎn)業(yè)鏈中其他相關(guān)廠商的充分合作也非常重要。

曾順利強調(diào)，“工業(yè)應用雖然多樣化但都具有相同的需求：10年甚至更長時間的長期產(chǎn)品支持、高可靠性和高質(zhì)量等。我們將幫助軟件工程師調(diào)整產(chǎn)品以提升用戶體驗，確保高可靠性。使工業(yè)設(shè)計者能夠創(chuàng)造性能更強、更具特色、能效更高的系統(tǒng)以構(gòu)造更令人矚目的用戶體驗。”

Spansion FL系列串行閃存產(chǎn)品專為工業(yè)應用設(shè)計，支持-40至+85℃的工業(yè)溫度范圍，擁有較高可靠性及較長的產(chǎn)品有效時間。其中，最新4Mb、8Mb和16Mb Spansion FL-2K系列通過高達85MHz的讀取性能可支持快速啟動，適用于智能儀表的等應用；Spansion FL-S系列的帶寬高達80 MB/s，比同類競爭方案快40%，從而帶來更豐富的用戶體驗。這一行業(yè)領(lǐng)先性能使它非常適合工業(yè)應用，例如需要為LCD顯示屏快速提供豐富圖形的家庭能源管理系統(tǒng)。