工业控制应用面临的几个关键问题

纵观当前的工业控制领域，实时性、精确性、安全性和可靠性等性能指标仍然是设计过程中的难点之所在，而小尺寸、低成本和低功耗等性能趋势也是系统设计的发展方向，同时，对于向新技术和实施的转移，设计复杂性和设计周期也是常见的挑战。

与消费电子产品不同，工业控制设备的根本要求是稳定、可靠。所有新技术与新需求都是在此基础上延伸出来的，必须在保证该前提下的条件下为行业量身定制产品。当今的工业应用不但需要高性能和领先的技术，且仍然要求稳定的质量和可靠性，以及长期的产品支持。

新汉电脑公司(NEXCOM)产品中心经理田银声认为，最大的问题是“时间”，即如何在最短的时间内完成产品的量产，保证用户在最快的时间内上市，帮助他们抢占市场，开拓市场。因此，在不影响性能或增加成本的前提下，如何花更少的时间创造更复杂的设计是如今的嵌入式系统设计人员持续面临的挑战。

此外，因为要支持更加高级的控制算法，工业应用和设备正变得越加复杂。Spansion公司亚洲区销售兼市场营销副总裁曾顺利指出，“我们看到已经出现越来越多的通信标准(例如以太网和 USB)，以及涌现出更多具有丰富用户体验的新颖的人机界面。在这一点上，工业应用与消费电子市场的趋势类似，工业应用将会使用更多丰富多彩令人惊艳的图形用户界面。”

具体到工业控制系统产品，由于客户集成的功能越来越多，势必要求计算机的处理性能就越强，而在工业控制领域越来越多的需求是狭小的空间内满足稳定、可靠的特性。工业计算机必须满足体积越来越小、处理性能越来越高、全密闭、无风扇等苛刻的要求。

田银声谈到，针对上述需求，在设计中，系统厂商正面临以下问题：如何解决散热问题，小体积和高功耗必会产生高热量；如何在小空间内摆放客户所需的众多I/O接口；如何满足客户上市时间要求；如何减少故障点；如何满足更长供货周期。

对此，他建议采取的对策是，加强研发工作，并投入更多的专业设备，如高低温实验室、EMI实验室、震动实验室等；更好地与上游厂家建立合作伙伴关系，如微软、英特等；同时加强通用产品的研发，因为大多数专业产品都是在基本产品上延伸出来的，如果基本产品可以很快产出，那么专业产品就会缩短研发时间。

新汉目前的重点产品是嵌入式工控机，如NISE 2100A、NISE 3600等，主要应用在轨道交通，机械自动化和安防领域。还推出了针对低端市场的英特凌动三代的无风扇行业专用机NISE 2200和高端市场的英特第三代I系列的行业专用机NISE 3600。

未来可见的另一个趋势是智能化，工业领域提出的远程维护乃至远程在线升级等需求要求控制系统具有智能和联网功能。不过，智能的实现，无不源于对大量信息的收集、处理、交换、分析和利用，而这些应用都得益于嵌入式技术、无线通信、网络、智能终端等相关技术的不断发展。

智能化系统涉及的相关产品包括有线/无线数据采集产品、智能网关、无线通信产品、控制终端产品等等。例如，工业自动化领先厂商研华针对智能化趋势推出了多款解决方案，包括ADAM家族最新成员ADAM-2000系列的无线传感网产品，内嵌WebAccess的UNO/TPC智能网关系列。此外，工业控制厂商与产业链中其他相关厂商的充分合作也非常重要。

曾顺利强调，“工业应用虽然多样化但都具有相同的需求：10年甚至更长时间的长期产品支持、高可靠性和高质量等。我们将帮助软件工程师调整产品以提升用户体验，确保高可靠性。使工业设计者能够创造性能更强、更具特色、能效更高的系统以构造更令人瞩目的用户体验。”

Spansion FL系列串行闪存产品专为工业应用设计，支持-40至+85℃的工业温度范围，拥有较高可靠性及较长的产品有效时间。其中，最新4Mb、8Mb和16Mb Spansion FL-2K系列通过高达85MHz的读取性能可支持快速启动，适用于智能仪表的等应用；Spansion FL-S系列的带宽高达80 MB/s，比同类竞争方案快40%，从而带来更丰富的用户体验。这一行业领先性能使它非常适合工业应用，例如需要为LCD显示屏快速提供丰富图形的家庭能源管理系统。