工控機(jī)特點(diǎn)

  工控機(jī)(Industrial Personal Computer)通俗的說(shuō)就是專門(mén)為工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)而設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)，工業(yè)電腦的環(huán)境要惡劣，有些好的品牌機(jī)確實(shí)能在相同環(huán)境運(yùn)行，或許還能穩(wěn)定，但不能保證長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定工作，很多工控機(jī)是工作在無(wú)人區(qū)，是不允許有任何錯(cuò)誤的，穩(wěn)定高于性能。工控機(jī)在電子元件的用料上就要不同于普通商務(wù)電腦，也是成本差別。市場(chǎng)面也不同，工控機(jī)的接口需求在現(xiàn)在家用電腦上有些已經(jīng)被淘汰，而工業(yè)電腦則需求而且超常規(guī)。系統(tǒng)架構(gòu)不全相同，只是工控機(jī)做了某些特殊設(shè)計(jì)保持了其與普通商用機(jī)的硬件互換性。工控機(jī)在可靠性、穩(wěn)定性、耐候性、抗震性、防水防塵性、抗干擾性、可擴(kuò)展性、EMC兼容性能等方面肯定要優(yōu)于商用機(jī)，元器件多是選用工業(yè)級(jí)甚至部分采用軍用級(jí)的，這樣才能適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的要求。工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)一般具有強(qiáng)烈的震動(dòng)，灰塵特別多，另有很高的電磁場(chǎng)力干擾等特點(diǎn)，且一般工廠均是連續(xù)作業(yè)即一年中一般沒(méi)有休息。因此，工控機(jī)與普通計(jì)算機(jī)相比必須具有以下特點(diǎn)：1)機(jī)箱采用鋼結(jié)構(gòu)，有較高的防磁、防塵、防沖擊的能力。研祥工控機(jī)2)機(jī)箱內(nèi)有專用底板，底板上有PCI和ISA插槽。3)機(jī)箱內(nèi)有專門(mén)電源，電源有較強(qiáng)的抗干擾能力。4)要求具有連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間工作能力。5)一般 采用便于安裝的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱(4U標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱較為常見(jiàn))

1、工控機(jī)采用無(wú)源底板結(jié)構(gòu)，而非商用機(jī)的大板結(jié)構(gòu)，從而提高了系統(tǒng)的擴(kuò)充性，最多可擴(kuò)充20塊板卡，板卡插拔方便、快速修復(fù)時(shí)間更短；

2、工控機(jī)機(jī)箱采用全鋼結(jié)構(gòu)、CPU卡壓條、過(guò)濾網(wǎng)、雙正壓風(fēng)扇、EMI彈片等來(lái)解決工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)存在的重壓、振動(dòng)、灰塵、散熱、溫度、電磁干擾，商用機(jī)箱均無(wú)以上結(jié)構(gòu)，無(wú)法解決上述問(wèn)題；  

3、工控機(jī)支持19英寸上架標(biāo)準(zhǔn)，商用機(jī)不支持；  

4、工控機(jī)主板均設(shè)計(jì)了看門(mén)狗功能，支持遠(yuǎn)程喚醒，自動(dòng)復(fù)位；  

5、工控機(jī)主板均采用獨(dú)特的設(shè)計(jì)、制造、檢測(cè)工藝，以提高無(wú)故障運(yùn)行時(shí)間； 

6、工控機(jī)相對(duì)商用機(jī)的寬溫、防磁、抗靜電等特點(diǎn)更適合要求較高的現(xiàn)場(chǎng)使用。工控機(jī)的結(jié)構(gòu)  

7、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(Mean Time to Repair)一般為5min，MTTF 10萬(wàn)小時(shí)以上，而普通PC的MTTF僅為10000～15000小時(shí)。  

8、實(shí)時(shí)性：工業(yè)PC對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)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(mén)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。 

9、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，最多可擴(kuò)充20個(gè)板卡，能與工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的各種外設(shè)、板卡如車道控制器、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)。

10、軟硬件兼容性：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 編程語(yǔ)言，多任務(wù)操作系統(tǒng),充分利用商用PC所積累的軟、硬件資源。 

11、系統(tǒng)監(jiān)測(cè)和自復(fù)位：如今,看家狗電路已成為工業(yè)PC設(shè)計(jì)不可缺少的一部分。它能 在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)迅速報(bào)警,并在無(wú)人干預(yù)的情況下,使系統(tǒng)自動(dòng)恢復(fù)運(yùn)行。 

  基于PC總線的工業(yè)電腦，因其價(jià)格適中、質(zhì)量高、產(chǎn)量大、軟、硬件資源豐富，已被廣大的技術(shù)人員所熟悉和認(rèn)可，這正是工業(yè)電腦熱的基礎(chǔ)。其主要的組成部份為工業(yè)機(jī)箱、無(wú)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(guò)濾網(wǎng)，雙正壓風(fēng)扇等設(shè)計(jì)及EMC(electro magnetic compatibility)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(wèn)題。

與通用的計(jì)算機(jī)相比，工控機(jī)主要特點(diǎn)如下：

（1）可靠性高。工控機(jī)常用于控制連續(xù)的生產(chǎn)過(guò)程，在運(yùn)行期間不允許停機(jī)檢修，一發(fā)生故障將會(huì)導(dǎo)致質(zhì)量事故，甚至生產(chǎn)事故。因此要求工控機(jī)具有很高的可靠性，低故障率和短維修時(shí)間。      

（2）實(shí)時(shí)性好。工控機(jī)必須實(shí)時(shí)地響應(yīng)控制對(duì)象的各種參數(shù)的變化，才能對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)控制與監(jiān)測(cè)。當(dāng)過(guò)程參數(shù)出現(xiàn)偏差或故障時(shí)，能實(shí)時(shí)響應(yīng)并實(shí)時(shí)地進(jìn)行報(bào)警和處理。通常工控機(jī)配有實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)和中斷系統(tǒng)。      

（3）環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)。由于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡劣，要求工控機(jī)具有很強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力，如對(duì)溫度／濕度變化范圍要求高；具有防塵、防腐蝕、防震動(dòng)沖擊的能力；具有較好的電磁兼容性和高抗干擾能力及高共模抑制能力。      

（4）豐富的輸入輸出模板。工控機(jī)與過(guò)程儀表相配套，與各種信號(hào)打交道，要求具有豐富的多功能輸入輸出配套模板，如模擬量、數(shù)字量、脈沖量等輸入輸出模板。     

（5）系統(tǒng)擴(kuò)充性和開(kāi)放性好。靈活的系統(tǒng)擴(kuò)充性有利于工廠自動(dòng)化水平的提高和控制規(guī)模的不斷擴(kuò)大。采用開(kāi)放性體系結(jié)構(gòu)，便于系統(tǒng)擴(kuò)充、軟件的升級(jí)和互換。     

（6）控制軟件包功能強(qiáng)，具有人際交互方便、畫(huà)面豐富、實(shí)時(shí)性好等性能；具有系統(tǒng)組態(tài)和系統(tǒng)生成功能；具有實(shí)時(shí)及歷史趨勢(shì)記錄于現(xiàn)實(shí)功能；具有實(shí)時(shí)及歷史的趨勢(shì)記錄與顯示功能；具有實(shí)時(shí)報(bào)警及事故追憶等功能；具有豐富的控制算法。      

（7）系統(tǒng)通信功能強(qiáng)，一般要求工控機(jī)機(jī)能構(gòu)成大型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，，具有遠(yuǎn)程通信功能，為滿足實(shí)時(shí)性要求，工控機(jī)的通信網(wǎng)絡(luò)速度要高，并符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議。