如何选择工业控制计算机

A. 工业控制计算机的介绍

工控机（Instrial Personal Computer，IPC）即工业控制计算机，是一种采用总线结构，对生产过程及机电设备、工艺装备进行检测与控制的工具总称。工控机具有重要的计算机属性和特征，如具有计算机CPU、硬盘、内存、外设及接口，并有操作系统、控制网络和协议、计算能力、友好的人机界面。工控行业的产品和技术非常特殊，属于中间产品，是为其他各行业提供可靠、嵌入式、智能化的工业计算机。

B. 什么是工业计算机，和普通计算机有什么区别

计算机在最近的几十年中，极大地改变了我们的生活。在工业中，计算机也得到了相应的应用，这就是工业计算机。所谓工业计算机，简单的来说，就是把计算机应用在工业中，也正是因为应用在了工业中，工业计算机和普通的计算机有了不同的特点。

工业计算机的用途不用，它主要用于工业控制、测试等方面。一个工业计算机的典型应用是通过标准的串行口（RS232/485等串口）获得外部的数据，通过计算机内部的微处理器的计算，最后通过显示屏或者通过串行口输出，这样，在工业计算机上，我们就实现了一个计算的过程。很明显，这和普通的计算机的娱乐、办公、编程方面的应用是完全不同的。

高性能的工控单板机

另外，工业计算机的组成部件不同。工业计算机工作的场合不同，也必然导致了其构成的部件和通用计算机不同。比如说工业计算机可以没有显示屏，可以拥有多个串行口，其CPU是专用的工业控制的CPU，所用的系统板面积很小。以上的所有这些特点都反映了两种计算机组成上的差别。由于工业控制的恶劣环境，经常需要特种的部件来构成工业控制用的计算机。比如，在一些情况下需要比较宽的工作温度，不少工业计算机能够在零下20度到80度的温度范围内工作；另外一些情况下需要稳定性更好的器件，比如说抗强干扰的器件。这些特点都是和工业计算机的用途密切相关的。也正是因为功能五花八门，不同的工业计算机也有不一样的接口，通用性较普通计算机差。

工业计算机的软件系统和普通计算机不同。工业计算机的软件系统比较单一，主要实现一个特定的功能，而且由于工业计算机通常采用速度不是非常快的处理器，使得程序的编写要求比较高。工业计算机通常采用仿真环境来开发程序，并采用脱机运行的方式。而普通计算机拥有大量的通用的应用程序，处理器的速度非常快，软件的开发系统也完全在机器上面，无需其他环境的支持。

工业计算机的接口

事物都有两方面，工业计算机还是和普通计算机有更多相似的特点。比如它们虽然使用的CPU不同，但是这些CPU还是相同的产品系列，具有相同的内部结构；两种计算机的总线结构基本相同，不少工业计算机是通用计算机的简化版本；并且不少工业计算机拥有和普通计算机相同或者相兼容的接口。

下面我们以一个数据采集系统为例子来说明如果研发一个工业计算机的实际过程。首先我们调查我们所需要开发的目标，通过这个目标，我们选择一个工业计算机的典型结构，选择工控使用的CPU、外围电路等。然后选择仿真器、调试器，在PC机上开发出主要的控制程序。在程序的开发过程中，需要设计采集信号的程序、分析信号的程序、存储的程序等。最终我们把编制完成的程序刻录入工业计算机上的ROM中，然后去掉外围的仿真器和调试工具，这样一个完整的工业计算机就可以投入使用了。

现在，工业计算机已经成为工业应用中不可缺少的器件之一，它有计算机的特点，也有工业设备的实用性，会在未来的自动化进程中起到不可替代的作用。

C. 计算机类型的工业控制计算机

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计算机系统总称。简称工控机。它由计算机和过程输入输出（I/O）通过两大部分组成。计算机是由主机、输入输出设备和外部磁盘机、磁带机等组成。在计算机外部又增加一部分过程输入/输出通道，用来完成工业生产过程的检测数据送入计算机进行处理；另一方面将计算机要行使对生产过程控制的命令、信息转换成工业控制对象的控制变量的信号，再送往工业控制对象的控制器去。由控制器行使对生产设备运行控制。工控机的主要类别有：IPC（PC总线工业电脑）、PLC（可编程控制系统）、DCS（分散型控制系统）、FCS（现场总线系统）及CNC（数控系统）五种。 即基于PC总线的工业电脑。据2000年IDC统计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（Electro Magnetic Compatibility）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（Mean Time to Repair）一般为10万小时以上。
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（看门狗功能这是普通PC所不具有的），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，最多可扩充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。 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。可编程控制系统（ProgrammableLogicController）是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作电子系统。它采用一种可编程的存储器，在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，通过数字式或模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备或生产过程。
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。由于它可通过软件来改变控制过程，而且具有体积小、组装维护方便、编程简单、可靠性高、抗干扰能力强等特点，已广泛应用于工业控制的各个领域，大大推进了机电一体化的进程。 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（软件）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。

D. 工业控制机与通用个人计算机的主要差别是什么为了适应工业控制要求，工控机在软硬件上采用了哪些措施

工控机和个人计算机的差别。
工控机是一种加固的增强型个人计算机，它可以作为一个工业控制器在工业环境中可靠运行。工控机与普通计算机相比必须具有以下特点：

1） 机箱采用钢结构，有较高的防磁、防尘、防冲击的能力。

2） 机箱内有专用底板，底板上有PCI和ISA插槽。

3） 机箱内有专门电源，电源有较强的抗干扰能力。

4） 要求具有连续长时间工作能力。

5) 一般采用便于安装的标准机箱

为了适应工业控制要求，工控机的措施主要也显示在上面提到的不同点。

1、外壳加固，内部加了很多的固定条，可以防震。

2、散热系统优良，像美国BSI生产的工业便携机就有4个风扇，进行风流。

3、主板上有很多扩展槽，可以配备不同的虚拟仪器卡或者自行设计的各类测试卡。

3、软件上主要是用专业的应用软件，主要提升性能、速度，不像PC一样寻求兼容。

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E. 工业控制用的计算机主要有哪几种类型，它们分别适用于哪些场合

工业控制的计算机主要有单片微型计算机、可编程序控制器（PLC）、总线工控机等类型。
根据机电一体化系统的大小和控制参数的复杂程度，选用不同的微型计算机。

单片机或可编程控制器主要用于，控制量为开关量和少量数据信息的模拟量的小系统。对于数据处理量大的系统，则往往采用基于各类总线结构的工控机，如STD总线工控机、IBM-PC总线工控机、Multibus工控机等。
对于多层次、复杂的机电一体化系统，则要采用分级分步式控制系统，在这种控制系统中，根据各级及控制对象的特点，可分别采用单片机、可编程控制器、总线工控机和微型机来分别完成不同的功能。

F. 工控机百科：工控机是什么与普通电脑的差别

工控机（Instrial Personal Computer，IPC）即工业控制计算机，是一种采用总线结构，对生产过程及机电设备、工艺装备进行检测与控制的工具总称。与普通电脑的区别是工控行业的产品和技术非常特殊，属于中间产品，是为其他各行业提供可靠、嵌入式、智能化的工业计算机。

从工控软件基本组成上看 它可大致划分为3层；实时操作系统层、拄制管理层以及应用层，实时操作系统OS层是其他层的基础。

拓展资料：

IPC已被广泛应用于工业及人们生活的方方面面。

例如：控制现场、路桥控制收费系统、医疗仪器、环境保护监测、通讯保障、智能交通管控系统、楼宇监控安防、语音呼叫中心、排队机、POS柜台收银机、数控机床、加油机、金融信息处理、石化数据采集处理、物探、野外便携作业、环保、军工、电力、铁路、高速公路、航天、地铁、智能楼宇、户外广告、等等。