一文讀懂：什么是工控機(jī)

經(jīng)常會(huì)有人問到，什么是工控機(jī)？工控機(jī)與電腦具體又有哪些區(qū)別？由高級(jí)工程師具體分析工控機(jī)和電腦的區(qū)別：

首先工控機(jī)與大家口中的電腦（即普通電腦）工作原理上是一樣的，但在實(shí)際的應(yīng)用中，兩者并不能互為替代。先分別具體了解下什么是普通電腦，什么是工控機(jī)？

普通電腦

計(jì)算機(jī)（Computer）俗稱電腦，是現(xiàn)代一種用于高速計(jì)算的電子計(jì)算機(jī)器，可以進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，又可以進(jìn)行邏輯計(jì)算，還具有存儲(chǔ)記憶功能。是能夠按照程序運(yùn)行，自動(dòng)、高速處理海量數(shù)據(jù)的現(xiàn)代化智能電子設(shè)備。由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)所組成，沒有安裝任何軟件的計(jì)算機(jī)稱為裸機(jī)?？煞譃槌?jí)計(jì)算機(jī)、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)、個(gè)人計(jì)算機(jī)、嵌入式計(jì)算機(jī)五類，較先進(jìn)的計(jì)算機(jī)有生物計(jì)算機(jī)、光子計(jì)算機(jī)、量子計(jì)算機(jī)等。

而往往大家說的電腦即指普通電腦 (personal computer— PC) 即“個(gè)人計(jì)算機(jī)”?，F(xiàn)在的個(gè)人計(jì)算機(jī)一詞則泛指所有的個(gè)人計(jì)算機(jī)、如桌上型計(jì)算機(jī)、筆記型計(jì)算機(jī)。這就是大家所說的電腦。

什么是工控機(jī)？這個(gè)問題對(duì)某些人行業(yè)內(nèi)的人來說是不用解釋的，但是對(duì)于業(yè)外人士來說，總得有一個(gè)說法或定義。

工控機(jī)由三個(gè)特征定義：

工控機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域相對(duì)特殊，有AI智能、機(jī)器視覺、無人機(jī)、特種裝備、軌道交通、新零售、工業(yè)4.0、智慧城市、汽車制造、圖書館、檔案館、智慧圖書館、軌道交通、物流、服裝、制藥、航空、票證、物品追蹤防偽等領(lǐng)域。每一個(gè)領(lǐng)域所需求的形狀因數(shù)和安裝選項(xiàng)不盡相同。

工控機(jī)是堅(jiān)固耐用的解決方案，可滿足苛刻的環(huán)境要求，例如防止液體和灰塵，極端溫度以及高沖擊和振動(dòng)等。

工控機(jī)用的工業(yè)主板

工控機(jī)是長(zhǎng)壽命周期解決方案，可以使用多年。

工控機(jī)通俗地說就是專門為工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)而設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)，而工業(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)即一年中一般沒有休息。因此，工控系統(tǒng)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。

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)有專門的電源，電源有較強(qiáng)的抗干擾能力。

4、要求具有連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間工作的能力。

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)

4U工控機(jī)

工控機(jī)（Industrial Personal Computer，IPC）即工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，是一種采用總線結(jié)構(gòu)，對(duì)生產(chǎn)過程及機(jī)電設(shè)備、工藝裝備進(jìn)行檢測(cè)與控制的工具總稱。工控機(jī)具有重要的計(jì)算機(jī)屬性和特征，如具有計(jì)算機(jī)主板、CPU、硬盤、內(nèi)存、外設(shè)及接口，并有操作系統(tǒng)、控制網(wǎng)絡(luò)和協(xié)議、計(jì)算能力、友好的人機(jī)界面。工控行業(yè)的產(chǎn)品和技術(shù)非常特殊，屬于中間產(chǎn)品，是為其他各行業(yè)提供穩(wěn)定、可靠、嵌入式、智能化的工業(yè)計(jì)算機(jī)。

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。

許多工業(yè)自動(dòng)化應(yīng)用需要能夠承受惡劣環(huán)境條件的計(jì)算機(jī)。一些例子包括防塵計(jì)算機(jī)，寬溫計(jì)算機(jī)和防水計(jì)算機(jī)的要求。

選擇在多塵環(huán)境中使用的計(jì)算機(jī)時(shí)，無風(fēng)扇工業(yè)計(jì)算機(jī)是最佳選擇。帶風(fēng)扇的計(jì)算機(jī)可能會(huì)因灰塵污染而失效并降低性能。帶風(fēng)扇的計(jì)算機(jī)吸入灰塵，這些灰塵會(huì)聚集在內(nèi)部組件上并阻礙必要的氣流。

無風(fēng)扇工控機(jī)

當(dāng)系統(tǒng)受到灰塵污染的影響時(shí)，其冷卻能力會(huì)降低。當(dāng)英特爾處理器未正確冷卻時(shí)，會(huì)啟動(dòng)稱為熱量限制的內(nèi)置保護(hù)機(jī)制。熱量限制降低了CPU的時(shí)鐘速度，以防止CPU過熱，從而降低了系統(tǒng)的性能。如果系統(tǒng)在這些條件下長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，則受壓的內(nèi)部組件會(huì)發(fā)生早期故障。Teguar的許多工業(yè)計(jì)算機(jī)都具有增強(qiáng)的防塵功能。這些工業(yè)計(jì)算機(jī)不僅沒有風(fēng)扇，而且采用獨(dú)特的散熱設(shè)計(jì)，壓鑄鋁或不銹鋼外殼，沒有通風(fēng)孔，因此不存在灰塵污染的威脅。建議將工業(yè)無風(fēng)扇工控機(jī)應(yīng)用于防塵環(huán)境中。

工控一體機(jī)應(yīng)用

普通電腦主要是民用級(jí)的，在物理環(huán)境的要求并不是很多。工控機(jī)一般使用在環(huán)境比較惡劣的地方，對(duì)數(shù)據(jù)的安全性要求也更高，所以工控機(jī)通常會(huì)進(jìn)行加固、防塵、防潮、防腐蝕、防輻射等特殊設(shè)計(jì)。

18.5工業(yè)平板一體機(jī)

主要特點(diǎn)：

1、工控機(jī)要求有強(qiáng)大的抗沖擊能力，能夠在各種特殊情況、特殊場(chǎng)合下工作。因此工控機(jī)的材質(zhì)為了更適應(yīng)工程車間或者各種特殊環(huán)境下工作，大部分以鋁合金和鋼板結(jié)構(gòu)為主。

2、有些工控機(jī)要在濕度比較大的嚴(yán)酷環(huán)境下工作，所以工業(yè)電腦要在設(shè)計(jì)上能夠適應(yīng)各種溫濕度環(huán)境，使它能夠在溫濕度較大的環(huán)境穩(wěn)定的工作，然而家用電腦卻做不到這一點(diǎn)。

3、工控機(jī)要有強(qiáng)大的抗干擾能力。因?yàn)楣I(yè)的環(huán)境總是復(fù)雜多變了，摻雜了許多有干擾的噪音，因此要有極佳屏蔽、抗干擾能力才可以保證工業(yè)電腦穩(wěn)定運(yùn)行。

4、工控機(jī)必須擁有更多的工業(yè)控制協(xié)議接口種類和數(shù)量。因?yàn)楣た貦C(jī)必須保證能與下面的工業(yè)設(shè)備連接，要具備各種接口才能保證各設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。

5、工控機(jī)必須擁有極強(qiáng)的穩(wěn)定性，可以自行解決電腦程序卡死或者斷電等突發(fā)狀況，能夠保護(hù)工業(yè)數(shù)據(jù)的有效完整，對(duì)于家用電腦來說這是不可能達(dá)到的。