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超越IPC,春盛论道ePlatform——访研华(中国)有限公司总经理何春盛

信息来源:chuandong.biz  时间:2006-04-27  浏览次数:153

  1978年,STD总线工控机几乎与PC(个人计算机)同期诞生,此后二十余年,IPC经历了STD、VME、VXI、PCI/ISA、CompactPCI总线的演进,在技术上不断吸收并利用PC技术成果,在应用中不断适应工业需求。如今,日臻成熟的IPC已经成为工业控制领域不可或缺的生力军。相比于早10年出现的PLC,有人甚至预言基于PC的技术将后来居上,逐渐融合PLC,成为一统天下的工业控制类产品发展方向。
  然而,在研华中国区总经理何春盛看来,IPC的走向还远不止如此。IPC不再局限于“工业”应用,而衍生为“产业电脑”,PC-Based和嵌入式系统正在电力、交通、电信、市政、建筑、金融等新兴行业广泛应用。从传统的工业控制,到家庭自动化,再到信息自动化,通讯和联网将无孔不入,控制将无所不在。春盛形象地将这个自动无极限的未来世界称之为Connected eWorld,而研华致力打造的则是基于Connected eWorld的ePlatform。
  控制系统以PC-Based为主导的时代即将到来
  传统的控制系统可以用PLC为主导的控制系统作为代表。这时的控制系统是封闭的,各个厂家开发的硬件结构、开发软件、通讯标准都基于自身产品体系,其结构是封闭的。这样做的原因是每个厂家都希望通过自己的“标准”“锁”住客户,排斥竞争对手。如此不但对用户而言是有害而无益的,也不利于技术和应用的健康发展。今天看来,这样的方向是错误的,他们更应该在应用创新上下功夫。
  如今,一个公司即可推出一个标准的时代已经过去,开放的标准已经是众望所归。PC-Based就是这样开放的标准,也必将成为未来控制系统的主流。
  首先,基于PC的技术有取之不尽的人才。从PC技术应用至今,已经有太多人了解PC技术,熟悉C++、VB、VC,熟悉Windows、Linux系统及Intel产品架构。
  其次,PC-Based系统可以使成本大幅降低。Intel硬件产品的大批量产业化生产,已经使产品成本大幅下降,用户已无须再为小批量的研发成本“买单”。
  第三,PC-Based系统架构迎合当今的网络化需求。PC技术在联网中的先天优势,比传统的PLC成本更为低廉,且更容易实现。
  第四,PC技术的运算能力、存储能力更适应控制系统的需求。在传统的“控制器+现场I/O”的结构体系中,数据的采集离不开强大的存储能力,数据的处理需要强大的运算能力;在新型的“PC+现场总线+智能I/O”的体系结构中,智能I/O的数据处理亦离不开PC技术。
  今天,很多从事工业控制的工程师们之所以还不愿采用PC-Based技术,主要出于对PC技术稳定性的担心。解读一个系统的稳定性可以分为硬件和软件两个方面。春盛认为,首先硬件的稳定性已经不是问题。高度的集成化、一体化已经可以确保硬件的稳定性;软件方面,关键在于操作系统,目前应用的主要操作系统是Windows CE和Linux,这两种操作系统的应用已经有5年了,而一个软件在应用10年后就已经趋于稳定,不可能再存在什么问题了。所以,5年后将是PC-Based主导控制系统的时代。
  嵌入式工控机、CPCI工控机将大量取代传统的工控机
  虽然PC-Based产品的硬件技术已经不是问题,但PC结构中的诸多因素依然是自动化工程师担心的问题。诸如硬盘可能出现的机械故障、风扇带来的不稳定因素、抗震性能指标等等,这些因素依然是制约IPC进入控制领域的问题之一。但嵌入式技术的引入可以消除这些担忧。
  以研华基于嵌入式技术的产品――UNO-2000工业级嵌入式微型PC为例,即克服了工业PC现有的这些缺点。固态电子盘(SSD)取代了PC的硬盘,低功耗的CPU取消了风扇设计。所以,从内部结构上看,嵌入式控制器已经取消了PC的诸多不稳定因素;从系统扩展方式上看,嵌入式控制器也与传统的IPC有很大差别。传统的IPC扩展是“插卡式”,这种连接方式无法满足工业现场的抗强震动和冲击能力要求。而嵌入式控制器摒弃了传统IPC的连接方式――提供丰富的网络选择、灵活的现场/远程I/O,提供通用现成的PC/104 驱动接口。RS232/485、Ethernet等通信方式将“插卡式”连接变为现场总线方式连接,大大提高了系统的稳定性。同时,Windows CE、Linux、VxWorks等实时操作系统的应用,基于IEC61131-3的标准编程语言使得嵌入式控制器不仅满足了工业控制的实时性要求,同时又可实现软PLC的功能。
  嵌入式技术应用于控制产品是不可逆转的潮流,很多传统的PLC厂商也在采用这样的技术开发出新型的控制系统。所以说嵌入式工控机取代传统工控机是大势所趋。
  今天我们已经有理由相信,嵌入式产品可以作得比PLC更稳定,更便宜。更重要的是,嵌入式产品的硬件、软件可以标准化。任何产品一旦标准化,其竞争就已经不是设计问题,而是制造问题,在这方面,不论成本还是产能,研华都具备天然的优势。
  IPC发展到今天,另一个趋势是CPCI。在2004PICMG/P.R.C年会暨CompactPCI技术应用峰会期间,春盛曾经断言“CompactPCI将以每年15%~20%的增长速度取代传统的工控机”。CPCI之所以有如此高的增长,是因为CPCI解决了控制所要求的高可靠度问题。但由于CPCI的高价位,使得CPCI目前在工业领域的应用还非常有限,相反倒是在电信、交通等行业的应用先行。不过目前我们看到的是――CPCI应用于电信增值服务(如彩铃、彩信)并不成功,其未来主要应用依旧是在工业领域。也许现在还看不到这种结果――因为一个市场的成熟大概在3年后才有明显体现,目前的应用并不代表CPCI未来的主流市场。
  IPC与PC-BASED;e-Automation与e-Platform
  在IPC的演化进程中,过去的工业应用和商业应用是泾渭分明的。PC面向商业应用;IPC面向工业应用。今天,嵌入式技术的出现将这一界线模糊化了。嵌入式产品既可应用于工业环境,又可应用于商业环境。而在研华内部产品定义中,研华只把类似IPC-610的产品定义为工控机,当然我们更愿称其为工业电脑。在这里,研华提出一个概念,即e-Platform。e-Platform涵盖了传统IPC产品、嵌入式产品、平板电脑等,这部分产品不完全与工业控制有关,我们可将其称为生活所需自动化电脑。完全面向工业控制的产品就是研华的另一概念――e-Automation――与自动化过程中相关的I/O、通信模块及板卡。
  e-Automation是PC-Based的手脚,e-Platform是PC-Based的头脑。
  长久以来,研华被市场定位为IPC厂商。而事实上,研华不是单纯的IPC厂商,不只生产传统意义的工控机,我们一直致力的是基于PC技术的自动化,即PC-Based。PC-Based是包含IPC的,IPC的市场依旧具有相当规模,未来竞争的态势也会很激烈。目前,传统的IPC厂商其实大部分还是在做传统的工控机。而研华,已超越了工控机这一范畴。
  研华如此诠释PC-Based新概念:它本来就是一个PC,即便现在的嵌入式系统应用,都是基于PC的技术。传统的PLC厂商中也不乏推广PC-Based应用的,但采用的是“PC+PLC”的体系,它是一个混合体,与研华的做法有所不同。研华的PC-Based完全使用PC的架构。研华有两种产品,一种是标准的PC机结构下的应用,它就是工业PC。它具有强大的数据处理能力,适合高速数据采集、影像传输等;另一种就是将嵌入式技术应用于下位控制器,为客户提供稳定的控制产品。以研华的ADAM-5510为例――监控可以选用ADAM-5510,控制可以选用ADAM-5510KW――软逻辑控制器。
  超越IPC,进入后PC时代,PC-Based也好,嵌入式系统也罢,都只是研华通向未来世界之ePlatform的两条腿而已。春盛如是说。
  后 记:
  国家有关政策指出,要坚持“以信息化带动工业化,以工业化促进信息化”,实现跨越式发展。研华的Connected eWorld可谓信息化未来的形象展现,而其ePlatform既包含了提升工业化的自动化,也面向新兴行业乃至生活所需,恰恰是信息化与工业化齐头并进的体现。超越IPC,与时俱进的产品策略将有效地引领研华取得同样的跨越式发展。
  何春盛
  现任:研华(中国)公司 总经理
  E-Mail:chaney.ho@advantech.com.cn
  学历:台北大同工学院电机工程系毕业
  经历:1977~1978 大同公司电视设计 工程师
  1978~1988惠普科技(HP)公司 业务经理
  1988~1994 惠荣咨询公司 总经理
  1994~2000 力玮实业公司 总经理
  2000~ 研华(中国)公司 总经理
  荣誉:1999年获台湾专业总经理菁英奖
  附:IPC发展史
  1978年,STD总线标准推出,STD总线工控机诞生,其后的STD32总线工控机更成为高端的工业计算机;
  1981年,VME总线工控机开始广泛应用于图象处理、工业控制、军事通讯等领域;
  1987年,VXI总线,即VME扩展仪器仪表总线推出,兼容主流计算机市场的应用软件开发工具包、外设和驱动软件;
  1992年,Intel开发了PCI总线规范,加固型PCI/ISA总线工控机问世,是对基于大母板的桌面PC的工业化改造;
  1994年,AT96总线技术将ISA总线PC机带入恶劣的工业环境,具有抗强震动和冲击能力;
  1995年,PICMIG颁布CompactPCI规范,基于Wintel架构、面向高可靠性应用设计的CPCI总线工控机成为新宠。

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