工控机基本简介

　　现在国内品牌主要有研华工控机、研维等。工业控制计算机是一种采用总线结构，对生产过程及其机电设备、工艺装备进行检测与控制的设备总称。简称 “工控机”。包括计算机和过程输入、输出通道两部分。它具有重要的计算机属性和特征，目前工控机的主要类别有：PLC（可编程控制系统）、IPC（PC总线工业电脑）、DCS（分散型控制 系统）、CNC（数控系统）FCS（现场总线系统）五种。

　　1、可编程序控制器（PLC）

　   PLC英文全称ProgrammableLogicController，中文全称为可编程逻辑控制器，定义是：一种数字运算操作的电子系统， 专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算,顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数 字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器是计算机技术与自动化控制技术相结合而开发的一种适用工业环境的新型通用自动控制装 置，是作为传统继电器的替换产品而出现的。随着微电子技术和计算机技术的迅猛发展，可编程控制器更多地具有了计算机的功能，不仅能实现逻辑控制，还具有了 数据处理、通信、网络等功能。    

       2、IPC

　　即基于PC总线的工业电脑。据2000年IDC统计目前PC机已占到通用计算机的95%以上，因其价格低、质量高、产量大、软/硬件资源丰富， 已被广大的技术人员所熟悉和认可，这正是工业电恼热的基础。其主要的组成部分为工业机箱、无源底板及可插入其上的各种板卡组成，如CPU卡、I/O卡等。 并采取全钢机壳、机卡压条过滤网，双正压风扇等设计及EMC（electromagneticcompatibility）技术以解决工业现场的电磁干 扰、震动、灰尘、高/低温等问题。

　　IPC有以下特点：
       可靠性：工业PC具有在粉尘、烟雾、高/低温、潮湿、震动、腐蚀和快速诊断和可维护性，其 MTTR一般为5min，MTTF10万小时以上，而普通PC的MTTF仅为10000～15000小时。
       实时性， 工业PC对工业生产过程进行实时在线检测与控制，对工作状况的变化给予快速响应，及时进行采集和输出调节，遇险自复 位，保证系统的正常运行。
       扩充性，工业PC由于采用底板+CPU卡结构，因而具有很强的输入输出功能，多可扩充20个板卡，能与工业现场的各种外设、板卡如与道控制器、视频监控系统、车辆检测仪等相连，以完成各种任务。
       兼容性，能同时利用ISA与PCI及PICMG资源，并支持各种操作系统，多种语言汇 编，多任务操作系统。

　　3、分散型控制系统（DCS）

　　是一种高性能、高质量、低成本、配置灵活的分散控制系统系列产品，可以构成各种独立的控制系统、分散控制系统DCS、监控和数据采集系统，能满足各种工业领域对过程控制和信息管理的需求。系统的模块化设计、合理的软硬件功能配置和易于扩展的能力，能广泛用于各种大、中、小型 电站的分散型控制、发电厂自动化系统的改造以及钢铁、石化、造纸、水泥等工业生产过程控制。

　　4、数控系统（CNC）

　    现代数控系统是采用微处理器或专用微机的数控系统，由事先存放在存储器里系统程序来实现控制逻辑，实现部分或全部数控功能，并通过接口与外围设备进行联接，称为计算机数控，简称CNC系统。数控机床是以数控系统为代表的新技术对传统机械制造产业的渗透形成的机电一体化产品；其技术范围覆盖很多领域：（1）机械制造技术；（2）信息处理、加工、传输技术；（3）自动控制技术；（4）伺服驱动技术；（5）传感器技术；（6）软件技术等。

       5、现场总线系统（FCS）

　　是全数字串行、双向通信系统。系统内测量和控制设备如探头、激励器和控制器可相互连接、监测和控制。在工厂网络的分级中，它既作为过程控制和应用智能仪表的局部网，又具有在网络上分布控制应用的内嵌功能。由于其广阔的应用前景，众多国外有实力的厂家竞相投入力量，进行产品开发。目前，国际上已知的现场总线类型有四十余种，比较典型的现场总线 有：FF，Profibus，LONworks，CAN，HART，CC-LINK等。

　　工控机主要结构

　　1、全钢机箱

　　IPC的全钢机箱是按标准设计的，抗冲击、抗振动、抗电磁干扰，内部可安装同PC-bus兼容的无源底板。

　　3、工业电源

　　早期在以Intel奔腾处理器为主的之前的工控机主要使用为AT开关电源，目前与PC机一样主要采用的是ATX电源，平均无故障运行时间达到250，000小时。

       2、无源底板

　　无源底板的插槽由总线扩展槽组成。总线扩展槽可依据用户的实际应用选用扩展ISA总线、PCI总线和PCI-E总线、PCIMG总线的多个插槽 组成，扩展插槽的数量和位置根据需要有一定选择，但依据不同PCIMG总线规范版本各种总线在组合搭配上有要求，底板可插接各种板卡，包括CPU 卡、显示卡、控制卡、I/O卡等。

　　4、CPU卡

　　IPC的CPU卡有多种，根据尺寸可分为长卡和半长卡，多采用的是桌面式系统处理器，如早期的有386486586PIII，现主流为P4、酷 睿双核等处理器，主板用户可视自己的需要任意选配。其主要特点是：工作温度0-60℃；带有硬件“看门狗”计时器；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与PC机兼容，主要有CPU、内存、显卡、硬盘、软驱、键盘、鼠标、光驱、显示器等。

　　国内生产工控机的厂家有首控工控、硕控智能、诺达佳、研祥、华北工控、华北科技、研华、B+F深圳佰福、磐仪，艾雷斯等。国外的工控机西门子的很出名。工控机箱标准长度为19英寸，高度为4U。6、适用领域目前，IPC已被广泛应用于工业及人们生活的方方面面。

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