方案開發需考慮哪些因素？方案評估辦法介紹

工控機主要用于工業過程測量、控制、數據采集等工作。工控機開發需結合工控機特點，考慮到下面一些因素：

1. 可靠性

工控機通常用于控制不間斷的生產過程，在運行期間不允許停機檢修，一旦發生故障將會導致質量事故，甚至生產事故。因此要求工控機具有很高的可靠性，也就是說要有許多提高安全可靠性的措施，以確保平均無故障工作時間（MTBF）達到幾萬小時，同時盡量縮短故障修復時間（MTTR），以達到很高的運行效率。

2. 實時性

工控機對生產過程進行實時控制與監測，因此要求它必須實時地響應控制對象各種參數的變化。當過程參數出現偏差或故障時，工控機能及時響應，并能實時地進行報警和處理。為此工控機需配有實時多任務操作系統（RTDOS）。

3. 適應性

工業現場環境惡劣，電磁干擾嚴重，供電系統也常受波動大負荷設備啟停的干擾，其接“地”系統復雜，共模及串模干擾大。因此要求工控機具有很強的環境適應能力，如對溫度/濕度變化范圍要求高；要有防塵、防腐蝕、防振動沖擊的能力；要具有較好的電磁兼容性和高抗干擾能力以及高共模抑制的能力。

4. I/O配套

工控機要具有豐富的多種功能的過程輸入和輸出配套模板，如模擬量、開關量、脈沖量、頻率量等輸入輸出模板。具有多種類型的信號調理功能：如隔離型和非隔離型信號調理；各類熱電偶，熱電阻信號輸入調理；電壓（V）和電流（mA）信號輸入和輸出信號的調理等。

5. 系統擴充性

隨著工廠自動化水平的提高，控制規模也在不斷擴大，因此要求工控機具有靈活的擴充性。

6. 系統開放性

要求工控機具有開放性體系結構，也就是說在主機接口、網絡通信、軟件兼容及升級等方面遵守開放性原則，以便于系統擴充、異機種連接、軟件的可移植和互換。

7. 控制軟件包功能

工控軟件包要具備人機交互方便、畫面豐富、實時性好等性能；具有系統組態和系統生成功能；具有實時及歷史的趨勢記錄與顯示功能；具有實時報警及事故追憶等功能。此外尚須具有豐富的控制算法，除了常規PID（比例、積分、微分）控制算法外，還應具有一些高級控制算法，如模糊控制、神經元網絡、優化、自適應、自整定等算法，并具有在線自診斷功能。目前一個優秀的控制軟件包往往將連續控制功能與斷續控制功能相結合。

8. 系統通信功能

具有串行通信、網絡通信功能。由于實時性要求高，因此要求工控機通信網絡速度高，并且符合國際標準通信協議，如IEEE802.4，IEEE802.3協議等。有了強有力的通信功能，工控機可構成更大的控制系統，如DCS分散型控制系統，CIMS計算機集成制造系統等。

9. 后備措施

包括供電后備，存儲器信息保護，手動/自動操作后備，緊急事故切換裝置等。

10. 冗余性

在可靠性要求更高的場合，工控機要求有雙機工作及冗余系統，包括雙控制站、雙操作站、雙網通信、雙供電系統、雙電源等，具有雙機切換功能，雙機監視軟件等，以確保系統長期不間斷地運行。