工控机是什么设备?工控机和电脑的区别

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  • 2021-11-17 10:47:23

随着嵌入式技术的发展,基于嵌入式系统的工控机产品也成为了近年来工控行业的一大发展趋势,那么工控机是什么,工控机和电脑的区别在哪里呢,那么本文就为您揭晓答案。

工控机是什么?

工控机(Industrial Personal Computer,IPC)即工业控制计算机,是专门为工业控制设计的计算机,用于对生产过程中使用的机器设备、生产流程、数据参数等进行监测与控制。工控机具有重要的计算机属性和特征,如具有计算机主板、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稳定、可靠、嵌入式、智能化的工业计算机。

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。

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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。

全球知名的工控机品牌有很多,比如:德国西门子(SIEMENS)、日本康泰克(Cntec)、日本欧姆龙(OMRON)。

工控机的应用领域

目前,IPC已被广泛应用于工业及人们生活的方方面面。

例如: 控制现场、路桥收费、医疗、环保、通讯、智能交通、监控、语音、排队机、POS、数控机床、加油机、金融、石化、物探、野外便携、环保、军工、电力、铁路、高速公路、航天、地铁等等。

工控机特点:

工控机通俗的说就是专门为工业现场而设计的计算机,而工业现场一般具有强烈的震动,灰尘特别多,另有很高的电磁场力干扰等特点,且一般工厂均是连续作业即年中般没有休息。

工控机和电脑的区别

1、硬件上工控机设计相对保守

不管是五种工控机中的哪种,硬件通常都是固化设计。

外观上为“忠厚老实”型,所有的接口、样式都是设计好的,想要改变很难;相比电脑的灵活DIY,工控机显得特别呆板。

另外,很多工控机为了达到良好的防尘、防水、防潮性能,不少采用了封闭式设计,有些通过内部的风扇进行空气内循环散热,有的则采用刀片式无风扇散热设计。

相比电脑的“开放式”设计,“保守”的工控机好比一块砖头,结实、耐用,砸核桃都是件轻轻松松的事。

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2、工控机操作系统功能单一,无娱乐性

个人或办公电脑一般安装的是Windows操作系统,拥有成熟的软件生态,影音娱乐一应俱全。

工控机可选用安装Windows操作系统,不过很多情况下更青睐Linux、Unix等开放性操作系统。

与Windows系统相比,Linux、Unix没有统一的软件生态,而是各家企业各自组建配套,于是很容易形成系统封闭,具有很强的系统安全性:不同企业之间的产品常常不可互联;更甚者,同一企业不同时期的产品也不兼容。

软件系统封闭的生态,让工控机可以专心地处理事情,如专用于红绿灯控制、人脸识别、数据分析等,处理的事情单调而专一。

即便工控机安装的是Windows操作系统,由于设备是为满足专项需求设计,硬件的配置以满足需求为准则,不会追求高性能,操作系统也可能不是最新的平台,这样的工控机没有足够的硬件资源支撑额外的应用,不能满足多余的影音娱乐需求。

如果要在这样一台转为工作而存在的工控机上玩耍,将会无聊透顶。

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3、结构防护上工控机更好

a、工控机机箱采用钢结构,有较高的防磁、防尘、防冲击的能力

b、机箱内有专用底板,底板上有PCI和ISA插槽。   

c、机箱内有专门电源,电源有较强的抗干扰能力。   

c、要求具有连续长时间工作能力。  

d、一般采用便于安装的标准机箱(4U标准机箱较为常见)

4、运行外部环境要求

工控机:主要在稳定,所以工控机的散热是非常好的,有专门的风道,还有4-6个冷却风扇。即使其中有一个风扇故障,短时间内也不会在温度上产生影响。工业生产连续性非常强,可能要求常年开机不死机。所以,只有保证了一个可靠的温度,才能保证它运行正常。

家用电脑:重要在速度,非常的外部设备。一般家用电脑,无线接收,蓝牙模块,7.1音响,外接投影仪现在也都非常普遍了,它的发展方向是,功能丰富,运行速度快。

5、电源功率要求对比

工控机:电源要求稳定可靠,可能工控机电源功率并不大,但是电源里电路板上的每个电阻电容都是工业级别的,甚至有军用级别的。它要求的是在常年累月中不出现阻值和容值的改变。

家用电脑:电源现在普遍功率比较大,500W电源现在都非常常见,它要给电脑中的大型显卡供电。但是,电源厂家为了降低成本,所以,功率虽然大,稳定性还需要进一步提高。毕竟,电子元件每提高一个级别,价格有可能成倍的增加。

除了以上的特点外,其余基本相同。另外, 由于以上的专业特性,同层次的工控机在价格上要比电脑偏贵,但般不会相差太多。

可以用电脑当工控机使用吗?

答案同样是不可以!

曾经有人将PC电脑主机当作工控机来使用,负责图像处理。

实际使用中,因PC无法支持超长时间工作,设备隔断时间就会宕机;而视频处理,效率也远不如专业的工控机,存在如时延大、码流编码不稳定、画面噪声大等不利情况。

当然,也可以采用顶尖配置的电脑来代替工控机,但是成本代价是相当大的。

一般在没有条件的情况下,有些工程师会在验证阶段,借用PC短暂代替工控机,真正投入使用时,还是要用回专业的工控设备。

以上我们讲解了工控机的含义及它与电脑的区别。随着应用的多样化,尤其是5G、自动驾驶、物联网、人工智能等新技术、新应用的出现,工控机的使用也变得更为专业,目前已经广泛用于医疗、军工、电力、通信、金融终端、智能仪器、网络/信息安全设备、测绘、运动控制、智能交通及其它工业自动化控制领域。个人觉得东田工控是个不错的品牌。

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