如何選擇工業控制計算機

A. 工業控制計算機的介紹

工控機（Instrial Personal Computer，IPC）即工業控制計算機，是一種採用匯流排結構，對生產過程及機電設備、工藝裝備進行檢測與控制的工具總稱。工控機具有重要的計算機屬性和特徵，如具有計算機CPU、硬碟、內存、外設及介面，並有操作系統、控制網路和協議、計算能力、友好的人機界面。工控行業的產品和技術非常特殊，屬於中間產品，是為其他各行業提供可靠、嵌入式、智能化的工業計算機。

B. 什麼是工業計算機，和普通計算機有什麼區別

計算機在最近的幾十年中，極大地改變了我們的生活。在工業中，計算機也得到了相應的應用，這就是工業計算機。所謂工業計算機，簡單的來說，就是把計算機應用在工業中，也正是因為應用在了工業中，工業計算機和普通的計算機有了不同的特點。

工業計算機的用途不用，它主要用於工業控制、測試等方面。一個工業計算機的典型應用是通過標準的串列口（RS232/485等串口）獲得外部的數據，通過計算機內部的微處理器的計算，最後通過顯示屏或者通過串列口輸出，這樣，在工業計算機上，我們就實現了一個計算的過程。很明顯，這和普通的計算機的娛樂、辦公、編程方面的應用是完全不同的。

高性能的工控單板機

另外，工業計算機的組成部件不同。工業計算機工作的場合不同，也必然導致了其構成的部件和通用計算機不同。比如說工業計算機可以沒有顯示屏，可以擁有多個串列口，其CPU是專用的工業控制的CPU，所用的系統板面積很小。以上的所有這些特點都反映了兩種計算機組成上的差別。由於工業控制的惡劣環境，經常需要特種的部件來構成工業控制用的計算機。比如，在一些情況下需要比較寬的工作溫度，不少工業計算機能夠在零下20度到80度的溫度范圍內工作；另外一些情況下需要穩定性更好的器件，比如說抗強干擾的器件。這些特點都是和工業計算機的用途密切相關的。也正是因為功能五花八門，不同的工業計算機也有不一樣的介面，通用性較普通計算機差。

工業計算機的軟體系統和普通計算機不同。工業計算機的軟體系統比較單一，主要實現一個特定的功能，而且由於工業計算機通常採用速度不是非常快的處理器，使得程序的編寫要求比較高。工業計算機通常採用模擬環境來開發程序，並採用離線運行的方式。而普通計算機擁有大量的通用的應用程序，處理器的速度非常快，軟體的開發系統也完全在機器上面，無需其他環境的支持。

工業計算機的介面

事物都有兩方面，工業計算機還是和普通計算機有更多相似的特點。比如它們雖然使用的CPU不同，但是這些CPU還是相同的產品系列，具有相同的內部結構；兩種計算機的匯流排結構基本相同，不少工業計算機是通用計算機的簡化版本；並且不少工業計算機擁有和普通計算機相同或者相兼容的介面。

下面我們以一個數據採集系統為例子來說明如果研發一個工業計算機的實際過程。首先我們調查我們所需要開發的目標，通過這個目標，我們選擇一個工業計算機的典型結構，選擇工控使用的CPU、外圍電路等。然後選擇模擬器、調試器，在PC機上開發出主要的控製程序。在程序的開發過程中，需要設計採集信號的程序、分析信號的程序、存儲的程序等。最終我們把編制完成的程序刻錄入工業計算機上的ROM中，然後去掉外圍的模擬器和調試工具，這樣一個完整的工業計算機就可以投入使用了。

現在，工業計算機已經成為工業應用中不可缺少的器件之一，它有計算機的特點，也有工業設備的實用性，會在未來的自動化進程中起到不可替代的作用。

C. 計算機類型的工業控制計算機

是一種採用匯流排結構，對生產過程及其機電設備、工藝裝備進行檢測與控制的計算機系統總稱。簡稱工控機。它由計算機和過程輸入輸出（I/O）通過兩大部分組成。計算機是由主機、輸入輸出設備和外部磁碟機、磁帶機等組成。在計算機外部又增加一部分過程輸入/輸出通道，用來完成工業生產過程的檢測數據送入計算機進行處理；另一方面將計算機要行使對生產過程式控制制的命令、信息轉換成工業控制對象的控制變數的信號，再送往工業控制對象的控制器去。由控制器行使對生產設備運行控制。工控機的主要類別有：IPC（PC匯流排工業電腦）、PLC（可編程式控制制系統）、DCS（分散型控制系統）、FCS（現場匯流排系統）及CNC（數控系統）五種。 即基於PC匯流排的工業電腦。據2000年IDC統計PC機已佔到通用計算機的95%以上，因其價格低、質量高、產量大、軟/硬體資源豐富，已被廣大的技術人員所熟悉和認可，這正是工業電惱熱的基礎。其主要的組成部分為工業機箱、無源底板及可插入其上的各種板卡組成，如CPU卡、I/O卡等。並採取全鋼機殼、機卡壓條過濾網，雙正壓風扇等設計及EMC（Electro Magnetic Compatibility）技術以解決工業現場的電磁干擾、震動、灰塵、高/低溫等問題。
IPC有以下特點：
可靠性：工業PC具有在粉塵、煙霧、高/低溫、潮濕、震動、腐蝕和快速診斷和可維護性，其MTTR（Mean Time to Repair）一般為10萬小時以上。
實時性，工業PC對工業生產過程進行實時在線檢測與控制，對工作狀況的變化給予快速響應，及時進行採集和輸出調節（看門狗功能這是普通PC所不具有的），遇險自復位，保證系統的正常運行。
擴充性，工業PC由於採用底板+CPU卡結構，因而具有很強的輸入輸出功能，最多可擴充20個板卡，能與工業現場的各種外設、板卡如與道控制器、視頻監控系統、車輛檢測儀等相連，以完成各種任務。
兼容性，能同時利用ISA與PCI及PICMG資源，並支持各種操作系統，多種語言匯編，多任務操作系統。 PLC英文全稱ProgrammableLogicController，中文全稱為可編程邏輯控制器，定義是：一種數字運算操作的電子系統，專為在工業環境應用而設計的。它採用一類可編程的存儲器，用於其內部存儲程序，執行邏輯運算，順序控制，定時，計數與算術操作等面向用戶的指令，並通過數字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或生產過程。可編程式控制制系統（ProgrammableLogicController）是一種專門為在工業環境下應用而設計的數字運算操作電子系統。它採用一種可編程的存儲器，在其內部存儲執行邏輯運算、順序控制、定時、計數和算術運算等操作的指令，通過數字式或模擬式的輸入輸出來控制各種類型的機械設備或生產過程。
可編程式控制制器是計算機技術與自動化控制技術相結合而開發的一種適用工業環境的新型通用自動控制裝置，是作為傳統繼電器的替換產品而出現的。隨著微電子技術和計算機技術的迅猛發展，可編程式控制制器更多地具有了計算機的功能，不僅能實現邏輯控制，還具有了數據處理、通信、網路等功能。由於它可通過軟體來改變控制過程，而且具有體積小、組裝維護方便、編程簡單、可靠性高、抗干擾能力強等特點，已廣泛應用於工業控制的各個領域，大大推進了機電一體化的進程。 現代數控系統是採用微處理器或專用微機的數控系統，由事先存放在存儲器里系統程序（軟體）來實現控制邏輯，實現部分或全部數控功能，並通過介面與外圍設備進行聯接，稱為計算機數控，簡稱CNC系統。
數控機床是以數控系統為代表的新技術對傳統機械製造產業的滲透形成的機電一體化產品；其技術范圍覆蓋很多領域：（1）機械製造技術；（2）信息處理、加工、傳輸技術；（3）自動控制技術；（4）伺服驅動技術；（5）感測器技術；（6）軟體技術等。

D. 工業控制機與通用個人計算機的主要差別是什麼為了適應工業控制要求，工控機在軟硬體上採用了哪些措施

工控機和個人計算機的差別。
工控機是一種加固的增強型個人計算機，它可以作為一個工業控制器在工業環境中可靠運行。工控機與普通計算機相比必須具有以下特點：

1） 機箱採用鋼結構，有較高的防磁、防塵、防沖擊的能力。

2） 機箱內有專用底板，底板上有PCI和ISA插槽。

3） 機箱內有專門電源，電源有較強的抗干擾能力。

4） 要求具有連續長時間工作能力。

5) 一般採用便於安裝的標准機箱

為了適應工業控制要求，工控機的措施主要也顯示在上面提到的不同點。

1、外殼加固，內部加了很多的固定條，可以防震。

2、散熱系統優良，像美國BSI生產的工業便攜機就有4個風扇，進行風流。

3、主板上有很多擴展槽，可以配備不同的虛擬儀器卡或者自行設計的各類測試卡。

3、軟體上主要是用專業的應用軟體，主要提升性能、速度，不像PC一樣尋求兼容。

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E. 工業控制用的計算機主要有哪幾種類型，它們分別適用於哪些場合

工業控制的計算機主要有單片微型計算機、可編程序控制器（PLC）、匯流排工控機等類型。
根據機電一體化系統的大小和控制參數的復雜程度，選用不同的微型計算機。

單片機或可編程式控制制器主要用於，控制量為開關量和少量數據信息的模擬量的小系統。對於數據處理量大的系統，則往往採用基於各類匯流排結構的工控機，如STD匯流排工控機、IBM-PC匯流排工控機、Multibus工控機等。
對於多層次、復雜的機電一體化系統，則要採用分級分步式控制系統，在這種控制系統中，根據各級及控制對象的特點，可分別採用單片機、可編程式控制制器、匯流排工控機和微型機來分別完成不同的功能。

F. 工控機百科：工控機是什麼與普通電腦的差別

工控機（Instrial Personal Computer，IPC）即工業控制計算機，是一種採用匯流排結構，對生產過程及機電設備、工藝裝備進行檢測與控制的工具總稱。與普通電腦的區別是工控行業的產品和技術非常特殊，屬於中間產品，是為其他各行業提供可靠、嵌入式、智能化的工業計算機。

從工控軟體基本組成上看 它可大致劃分為3層；實時操作系統層、拄制管理層以及應用層，實時操作系統OS層是其他層的基礎。

拓展資料：

IPC已被廣泛應用於工業及人們生活的方方面面。

例如：控制現場、路橋控制收費系統、醫療儀器、環境保護監測、通訊保障、智能交通管控系統、樓宇監控安防、語音呼叫中心、排隊機、POS櫃台收銀機、數控機床、加油機、金融信息處理、石化數據採集處理、物探、野外便攜作業、環保、軍工、電力、鐵路、高速公路、航天、地鐵、智能樓宇、戶外廣告、等等。