在过去的十年中，人们为什么对基于PC机的工业自动化控制越来越感兴趣？这很容易理解。因为PC机能提供功能强大的软件工具、浮点处理器，足够的RAM存储及图形化终端界面。在需要集成诸如数据库连接、基于网页的交流、模拟控制与仿真及与第三方设备进行通讯等众多高级功能时，许多工程师都已经把PC机视为最佳选择。 　　 　　然而，基于PC的控制系统也常有一个问题：运行标准操作系统、使用现成即用的软件的“控制”PC机太不够稳定，因此不能靠它完成嵌入式工业控制。虽然有些工程师使用特殊的工业计算机、坚固的硬件及特殊的操做系统来解决这个问题，但还是有些工程师决定不用它执行一些PLC轻易做不到的功能。还有的时候，当一台PLC满足不了工程师们需要的所有系统功能时，他们就组装一套新的系统，它既包括完成控制部分工作的PLC，又包括用于更高级模拟计算、数字记录及通讯的PC机。这样一来，在如今的众多产品生产线上，您常可以看到PLC与PC机被同时使用，进行数据记录、与条形码扫描仪连接、往数据库中倒入信息、将数据发布到网页上等各种操作。然而，因为工程师们必须将来自不同厂家的软硬件产品连接在一起使用，这些系统的建立、故障诊断与维护通常都比较困难。 　　 　　现在，工程师们有了能同时提供PC与PLC功能的产品！这一新的控制方法充分利用了PC机的最佳性能：处理器、RAM及功能强大的软件产品；同时还结合了PLC的可靠性与坚固性。National Instruments (NI) Compact FieldPoint就是此类产品的一种，它可以运行LabVIEW软件——一个可以用于开发嵌入式控制系统的高层开发环境。Compact FieldPoint是一个具有PLC可靠性的嵌入式工业控制平台，在移动或震动环境中它可以承受50g的冲击与5g的震动；具有CE强工业电磁兼容性（EMC）的特性，可在有电干扰的环境中使用；-25 ºC to 60 ºC的温度范围。Compact FieldPoint还包括了PC机的一些常见特性，如用于自定义计算的浮点处理器、用于监控的交互式Web服务器、用于数据记录的可卸式闪存以及用于与第三方设备通讯的多串口设置等。 　　 　　此类产品的混合控制功能对那些需要自定义运算、数据记录、外部串口设备通讯、数据库连接或网络功能的工程师来说非常有用。能从此类混合控制产品中获益的工业领域就是半导体生产。因为有些半导体芯片生产在高温或低温时会出错。虽然可以购买一个现成即用的机器来测试芯片，但是这些机器通常都是非常昂贵、限定了温度对照范围、没有报告生成功能、还需到车间各处观察测试数据。而Compact FieldPoint混合系统可以利用热电模块与一个冷水供应器（TEM’s）控制室内温度。它还可以读取显示芯片内部温度的数字线。温度对照范围被存在Compact Flash中，并且很容易通过以太网或更换闪存卡对它加以更新。为了能使操作人员适应新的机器，Compact FieldPoint用LCD显示器与小键盘提供显示界面，并提供与被它所替代的单元一样的温度与状态信息。它还可以将信息以网页形式发布，从而使工程师可以监控工作过程并通过以太网与数据库连接，由数据库存储操作信息并生成报告。 　　 　　有了Compact FieldPoint的坚固设计，工程师和科学家们面临极端的工业环境时不用再发愁。他们只需将这一智能型分散式平台安装到生产线上、工业机器中或通过远程控制的工作现场，即可实现高级的测量和控制应用。Compact FieldPoint系列产品包括20种I/O模块和3种智能控制器，它们可以进行模拟和离散控制、用户自定义数据记录，并且自带数学运算和信号处理功能。有了这些处理功能，工程师和科学家们可以进行信号发生、积分、曲线拟和、统计等运算，还可以实现PID循环、模糊逻辑和控制方案最优化. 　　 　　“在Compact FieldPoint上运行LabVIEW RT（LabVIEW实时模块），这是我们单机控制Alaska（阿拉斯加）混合电力系统的最佳方案。” 阿拉斯加大学北方工程学院的研究工程师Thomas Johnson如是说。“这些电力系统用于保护阿拉斯加市的地下管道，它们必须在最恶劣的环境中最可靠地运行。而只有Compact FieldPoint能满足这样的条件，因为它囊括了坚固、耐用和可靠等诸多优良特性，从而使这些系统得以正常运作。” 　　 　　Compact FieldPoint结实的金属背板保证了独立式机械装置的坚固和稳定性。使用4槽或8槽的背板及钢螺钉固定更是让用户受益匪浅，因为这样一来就能使Compact FieldPoint用于存在剧烈振动的应用中，甚至是安装在重型机械上或车辆中。Compact FieldPoint这一工业模块具有一块砖大小的尺寸（5 * 19 * 5 英寸）, 能承受50g冲击量及5g有效（RMS）振动。 　　 　　“Compact FieldPoint排除了因为剧烈冲击和振动而引起接口断开的可能，因此解决了车辆内部测试的难题。这一小巧、坚固且智能的平台帮我们完成了信号监控的任务—例如油压和汽车速度的模拟测量、控制与数据记录。”B&B科技公司的高级系统集成工程师Lance Butler说。“这大大降低了开发车辆内部测试应用所耗费的时间和成本。” 　　 　　Compact FieldPoint可以在-25°C到60°C之间工作，因此用户就可以在许多工控机所不能承受的极端环境中运行嵌入式LabVIEW应用程序。 　　 　　有了Compact FieldPoint的以太网连接方式，工程师和科学家们可以创建网络化的应用系统，控制远程站点， 　　从而提高处理效率、降低成本并增加数据处理量。另外，它内置式的网络和文件服务器让用户很容易就能获取内嵌的LabVIEW应用程序及存储在内的数据。通过LabVIEW的远程控制面板，用户还可以通过Web浏览器看到LabVIEW用户界面，从而不需要单独的人机界面（HMI）即可远程查看并控制嵌入式的应用系统。 　　 　　对于需要控制外部设备的应用，Compact FieldPoint提供一个RS-485和3个RS-232串口，因此工程师和科学家们还可以通过串口控制其它工业设备并与之通信，例如条形码扫描仪，无线电广播调制解调器，触摸屏及可编程控制器(PLC)等。RS-485串口能提供一个低成本、长距离（1.2km）的多设备网络来连接这些工业设备。 　　 　　 因为Compact FieldPoint能与PLCs无缝地集成，工程师们可以实现高级的模拟控制、测量、数据记录及通信等功能。对使用PC机的系统，LabVIEW程序可以连接来自不同厂家的100多种PLCs产品。 　　 　　通过灵活的信号连接方式，工程师和科学家们可以使用标准37针DSUB连接器将I/O信号连接到一个插入式螺旋形终端接线盒或使用自制电缆以搭建自己的机器系统，从而大大减少安装时间和人工劳动、增加了测量准确度并降低了成本。同时，这一平台还提供一个可移动的CF闪存，从而为大量的数据记录提供足够的内存，CF闪存也能让工程师们不连接以太网即可方便地升级软件。 　　 　　Compact FieldPoint同时还扩展了传统分布式测量和控制平台的功能，提供了一个最简单易用的数据采集系统和快速的首次测量（Time-to-first）方案。它与NI LabVIEW一起使用将能使工程师和科学家们得益于简明的系统硬件配置过程和简单易用的编程界面。 　　 　　许多工业领域中的工程师正在将此类混合PC/PLC产品视作往控制系统中植入更多功能的好方法，从半导体到石油与天然气，应用领域非常广泛。了解更多关于Compact FieldPoint混合控制或通过网络浏览器控制Compact FieldPoint部件的信息，请访问：ni.com/compactfieldpoint