工业控制计算机的应用种类有哪些？

工业控制计算机的人机交互是指人可以控制工业控制计算机、对工业控制计算机进行指令性操作，实现操作人员与计算机之前可以进行信息互换。在人机交互中，主要是通过显示器，触摸屏、鼠标、键盘、打印机等实现。

工业控制计算机的应用范围极其广泛，几乎覆盖了所有需要自动化控制和实时监测的工业领域。以下是一些主要的应用种类：

过程控制 (Process Control)：
- 应用场景： 连续或半连续生产过程（如化工、石化、制药、食品饮料、电力、钢铁、水处理等）。
- 具体任务： 监测温度、压力、流量、液位、pH值等关键工艺参数；控制阀门、泵、加热器等执行机构；实现配方控制、批次控制、回路调节；保证生产过程的安全、稳定、高效和产品质量。
- 系统代表： DCS、SCADA系统的核心组成部分。
生产线/流水线控制 (Production Line Control)：
- 应用场景： 离散制造行业（如汽车制造、电子产品组装、包装、印刷、半导体制造等）。
- 具体任务： 协调设备（PLC、机器人、传送带、机械臂等）的动作顺序和节拍；监控生产状态；管理工单；统计产量；进行质量控制；实现生产线的联动、同步和自动化运行。
机器控制 (Machine Control)：
- 应用场景： 各种工业机械设备（如机床、注塑机、纺织机械、印刷机、测试设备、包装机械等）。
- 具体任务： 替代或扩展PLC的功能，执行复杂的运动控制算法；实现精确的位置控制、速度控制、力控制；处理高级逻辑和人机交互；作为数控的核心单元。
数据采集与监控 (Data Acquisition & Monitoring - SCADA)：
- 应用场景： 广泛用于对地理分散的大型设施进行集中监控（如输油输气管线、电网、水利系统、城市供水管网、大型工厂的能源管理）。
- 具体任务： 通过传感器和RTU/PLC采集现场数据；在中心或区域监控室集中显示和分析；生成报警和报告；进行远程控制操作；历史数据存储。
运动控制 (Motion Control)：
- 应用场景： 需要高精度、高速、多轴协调运动的设备（如机器人、数控机床、激光切割、SMT贴片机、精密装配设备）。
- 具体任务： 执行复杂的轨迹规划、插补计算；驱动伺服电机；实现位置环、速度环、电流环的实时闭环控制；与上位系统通讯。
机器视觉系统 (Machine Vision Systems)：
- 应用场景： 产品质量检测、零件识别与定位、尺寸测量、读码（条形码、二维码）、机器人引导等。
- 具体任务： 作为视觉处理的核心主机，运行图像处理和分析算法；连接工业相机、光源等；提供GPU资源加速处理；与控制逻辑系统集成，做出合格/不合格等决策。
测试与测量 (Test & Measurement)：
- 应用场景： 产品性能测试（如汽车电子测试台、板卡功能测试）、设备状态监测（振动、噪声分析）、质量实验室等。
- 具体任务： 控制测试仪器；高速采集传感器数据；运行复杂的分析算法；生成测试报告；判断产品是否符合规格。
工业通信网关 (Industrial Communication Gateways)：
- 应用场景： 工厂内实现不同工业网络（如Modbus, Profinet, EtherNet/IP, CANopen, OPC UA）之间，或工业协议与IT协议之间通讯的场景。
- 具体任务： 进行协议转换；数据路由；边缘计算（如数据预处理、本地存储）；为IT系统（如MES、ERP、云平台）提供工厂数据接入。
边缘计算节点 (Edge Computing Nodes)：
- 应用场景： 在靠近数据源头（现场设备端）进行计算处理的场景。
- 具体任务： 对现场采集的数据进行实时预处理、特征提取、过滤、压缩；运行本地分析模型（如预测性维护）；减少上传到云端或中心系统的数据量；实现本地快速响应和决策（如设备紧急停机）。
智能制造/工业物联网平台节点：
- 应用场景： 构建数字化工厂、智能车间，实现设备互联互通和生产透明化管理。
- 具体任务： 作为现场层的数据汇聚点或计算节点；执行MES的部分功能（如工单派发、物料跟踪）；集成多个子系统；提供统一的数据接口；运行看板、电子SOP等应用。