什么是嵌入式系统?

“嵌入式系统”是一个与工程相关的术语，它的含义因应用程序、使用该术语的人以及在什么上下文中而不同。下面将介绍与工业自动化和过程控制相关并连接的嵌入式系统的例子，这些例子从广泛的领域到狭窄的架构。

在这些级别中的任何一个，嵌入式系统都可能包含硬件、软件、通信、集成网络安全等元素，并可能包括一个或多个控制回路(传感决定驱动)。嵌入式系统通常以闭环(自动)或开环模式运行(在一个或多个步骤中需要人工批准或确认)。

嵌入式系统还可以连接到本地或基于云的连接组件、设备、系统和网络或与之通信。

嵌入式系统的例子

价值链或供应链:最广泛地说，嵌入式系统可以像软件连接系统一样，在供应链(或有人所说的价值链)中操作并连接各种工厂和资源。

工厂或设施:在工厂级，各个部门都可以有嵌入式系统。传统上，工程设计和采购可能是分开的;这些系统的互连和一体化正在增加。

植物层:维护、控制和自动化、物流、工程系统以及计算机、数据库和通信系统都嵌入到工厂的地面上。电力系统也可以考虑嵌入到这个级别。

自动化和控制:自动化和控制内的嵌入式系统包括整个工厂、建筑、消防和生命安全、照明、HVAC、空气处理、电力和其他系统的各种控制系统和控制。这些控制可以是离散控制(事物)、过程控制(连续流)、批控制(储罐或大缸)或混合控制。

细胞水平:在不同的工作单元内部和之间，每一个单独的机器和连接的运动控制都可以被称为嵌入式系统。在工艺设置中，嵌入式系统可能被认为是对裂解器、发酵罐、反应器或其他区域的控制。

计算机水平:在机器内部，嵌入式系统可以作为独立的控制器运行，如工业PC (IPC)、可编程自动化控制器(PAC)或机器外部可编程逻辑控制器(PLC)。其他嵌入式系统可能包括网络、机器视觉和其他传感器、执行器(电机、阀门、泵)、嵌入式部件的在线或在线线路外壳或控制面板，或用于离散或过程应用的电力系统。

设备水平:在一个设备中，嵌入式系统可以是提供逻辑、网络、电源或传感器的板或硅芯片，特别是当每个设备都有自己的逻辑、软件和通信时。

董事会层面:板级系统可以包括传感器、逻辑元件和执行器以及通信。(除非另有说明，大多数嵌入式系统，为控制工程，通常处于这个水平。)

芯片级:曾经只有逻辑器件，微机械系统已经把嵌入式系统的讨论带到硅的水平。逻辑涉及到在一个芯片上运行的多个处理器，也涉及到通信系统。芯片还可以有齿轮、执行器、阀门和嵌入式微系统。在嵌入式存储器和指令(其中一些隐藏在安全的位置)中，逻辑可以是永久性的，如特定于应用程序的集成电路(ASIC)，也可以是可变的，如现场可编程门阵列(FPGA)。

一个相关的语义挑战

术语系统集成(单数)还是系统集成(复数)?我们是在一个系统内集成设备，还是在一个嵌入式系统的连接系统中集成多个系统?再一次,这取决于。(通常,控制工程表示系统集成，单数，除非应用程序将被错误地描述。)

从下到上，我们可以想象一个芯片级嵌入式系统如何成为一个板级嵌入式系统的一部分，而板级嵌入式系统可能是一个设备级系统(在控制器或智能阀门中)的一部分，然后再往上。系统集成和互操作性越来越重要，因为需要在同行或上级之间交换数据，以便从嵌入式系统到嵌入式系统进行分析和更智能的决策。

马克·t·Hoske内容管理器,控制工程,《媒体,mhoske@cfemedia.com

更多的答案

关键字嵌入式系统，系统集成商

嵌入式系统存在于许多层面。

董事会层面的系统通常是控制工程师的嵌入式系统。

考虑一下这个

做工程师你的工作是定义他们的术语吗?

控制工程有一个嵌入式系统页面下控制系统菜单．