工控機(jī)介紹

工控機(jī)的出現(xiàn)*早在80年代初期，當(dāng)時(shí)的美國(guó)AD（Analog Devices）公司就推出了類似IPC的MAC-150工控機(jī)，緊接著美國(guó)另一個(gè)IBM（國(guó)際商業(yè)機(jī)器公司）公司正式推出工業(yè)個(gè)人計(jì)算機(jī)IBM7532。由于IPC的性能可靠、軟件豐富、價(jià)格低廉，而在工控機(jī)中異軍突起，鶴立雞群，后來居上，應(yīng)用不斷過大日趨廣泛�，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)廠商主要有研華、研祥EVOC等。所謂工業(yè)控制計(jì)算機(jī)是一種采用總線結(jié)構(gòu)，對(duì)生產(chǎn)過程及其機(jī)電設(shè)備、工藝裝備進(jìn)行檢測(cè)與控制的設(shè)備總稱。簡(jiǎn)稱“工控機(jī)”。包括計(jì)算機(jī)和過程輸入、輸出通道兩部分。它具有重要的計(jì)算機(jī)屬性和特征，如：具有計(jì)算機(jī)CPU處理器、硬盤、內(nèi)存、外設(shè)及接口、并有實(shí)時(shí)的操作系統(tǒng)、控制網(wǎng)絡(luò)和協(xié)議、計(jì)算能力，友好的人機(jī)界面等。目前工控機(jī)的主要類別有：IPC（PC總線工業(yè)電腦）、PLC（可編程控制系統(tǒng)）、DCS（分散型控制系統(tǒng)）、FCS（現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)）及CNC（數(shù)控系統(tǒng)）五種。

 IPC（PC總線工業(yè)電腦）是目前市面上主流的工控機(jī)類別，即基于PC總線的工業(yè)電腦。根據(jù)2000年IPC相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)當(dāng)時(shí)PC機(jī)已占到通用計(jì)算機(jī)的95%以上，正是由于其價(jià)格低、質(zhì)量高、產(chǎn)量大、軟/硬件資源豐富等諸多優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)已被廣大的技術(shù)人員所熟悉和認(rèn)可，這也正是工業(yè)電腦熱的基礎(chǔ)。工控機(jī)主要的組成部分為工業(yè)機(jī)箱、無源底板及可插入其上的各種板卡組成，如CPU卡、I/O卡等。并采取全鋼機(jī)殼、機(jī)卡壓條過濾網(wǎng)，雙正壓風(fēng)扇等設(shè)計(jì)及EMC（electromagneticcompatibility）技術(shù)以解決工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的電磁干擾、震動(dòng)、灰塵、高/低溫等問題。IPC有以下特點(diǎn)：可靠性：工業(yè)PC具有在粉塵、煙霧、高/低溫、潮濕、震動(dòng)、腐蝕和快速診斷和可維護(hù)性，其MTTR（MeanTimetoRepair）一般為5min，MTTF10萬小時(shí)以上，而普通PC的MTTF僅為10000～15000小時(shí)。實(shí)時(shí)性，工業(yè)PC對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過程進(jìn)行實(shí)時(shí)在線檢測(cè)與控制，對(duì)工作狀況的變化給予快速響應(yīng)，及時(shí)進(jìn)行采集和輸出調(diào)節(jié)（看門狗功能這是普通PC所不具有的），遇險(xiǎn)自復(fù)位，保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。擴(kuò)充性，工業(yè)PC由于采用底板+CPU卡結(jié)構(gòu)，因而具有很強(qiáng)的輸入輸出功能，*多可擴(kuò)充20個(gè)板卡，能與工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的各種外設(shè)、板卡如與道控制器、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、車輛檢測(cè)儀等相連，以完成各種任務(wù)。兼容性，能同時(shí)利用ISA與PCI及PICMG資源，并支持各種操作系統(tǒng)，多種語言匯編，多任務(wù)操作系統(tǒng)。

主要結(jié)構(gòu)

1、全鋼機(jī)箱

　　IPC的全鋼機(jī)箱是按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的，抗沖擊、抗振動(dòng)、抗電磁干擾，內(nèi)部可安裝同PC-bus兼容的無源底板。

2、無源底板

　　無源底板的插槽由總線擴(kuò)展槽組成�？偩�擴(kuò)展槽可依據(jù)用戶的實(shí)際應(yīng)用選用擴(kuò)展ISA總線、PCI總線和PCI-E總線、PCIMG總線的多個(gè)插槽組成，擴(kuò)展插槽的數(shù)量和位置根據(jù)需要有一定選擇，但依據(jù)不同PCIMG總線規(guī)范版本各種總線在組合搭配上有要求，如PCIMG1.3版本總線不提供ISA總線支持，該板為四層結(jié)構(gòu)，中間兩層分別為地層和電源層，這種結(jié)構(gòu)方式可以減弱板上邏輯信號(hào)的相互干擾和降低電源阻抗。底板可插接各種板卡，包括CPU卡、顯示卡、控制卡、I/O卡等。

3、工業(yè)電源

　　早期在以Intel 奔騰處理器為主的之前的工控機(jī)主要使用為AT開關(guān)電源，目前與PC機(jī)一樣主要采用的是ATX電源，平均無故障運(yùn)行時(shí)間達(dá)到250，000小時(shí)。

4、CPU卡

　　IPC的CPU卡有多種，根據(jù)尺寸可分為長(zhǎng)卡和半長(zhǎng)卡，多采用的是桌面式系統(tǒng)處理器，如早期的有386\486\586\PIII，現(xiàn)主流為P4、酷睿雙核等處理器，主板用戶可視自己的需要任意選配。其主要特點(diǎn)是：工作溫度0-60℃；帶有硬件“看門狗”計(jì)時(shí)器；

　　也有部份要求低功耗的CPU卡采用的是嵌入式系列的CPU。

5、其他配件

　　IPC的其他配件基本上都與PC機(jī)兼容，主要有CPU、內(nèi)存、顯卡、硬盤、軟驅(qū)、鍵盤、鼠標(biāo)、光驅(qū)、顯示器等。

　　6、適用領(lǐng)域

　　目前，IPC已被廣泛應(yīng)用于工業(yè)及人們生活的方方面面。

例如：控制現(xiàn)場(chǎng)、路橋控制收費(fèi)系統(tǒng)、醫(yī)療儀器、環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)、通訊保障、智能交通管控系統(tǒng)、樓宇監(jiān)控安防、語音呼叫中心、排隊(duì)機(jī)、POS柜臺(tái)收銀機(jī)、數(shù)控機(jī)床、加油機(jī)、金融信息處理、石化數(shù)據(jù)采集處理、物探、野外便攜作業(yè)、環(huán)保、軍工、電力、鐵路、高速公路、航天、地鐵、智能樓宇、戶外廣告、等等。

綜上所述就是對(duì)工控機(jī)的基本描述，如今工控機(jī)行業(yè)正處于高速發(fā)展之中，中國(guó)更是如此，并且有很多中國(guó)企業(yè)大舉進(jìn)軍國(guó)際市場(chǎng)，將工控機(jī)行業(yè)的觸角伸向了更遼闊的領(lǐng)域