一文讀懂:什么是工控機

一文讀懂:什么是工控機

經常會有人問到,什么是工控機?工控機與電腦具體又有哪些區別?由高級工程師具體分析工控機和電腦的區別:

首先工控機與大家口中的電腦(即普通電腦)工作原理上是一樣的,但在實際的應用中,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?

普通電腦

計算機(Computer)俗稱電腦,是現代一種用于高速計算的電子計算機器,可以進行數值計算,又可以進行邏輯計算,還具有存儲記憶功能。是能夠按照程序運行,自動、高速處理海量數據的現代化智能電子設備。由硬件系統和軟件系統所組成,沒有安裝任何軟件的計算機稱為裸機。可分為超級計算機、工業控制計算機、網絡計算機、個人計算機、嵌入式計算機五類,較先進的計算機有生物計算機、光子計算機、量子計算機等。

而往往大家說的電腦即指普通電腦 (personal computer— PC) 即“個人計算機”。現在的個人計算機一詞則泛指所有的個人計算機、如桌上型計算機、筆記型計算機。這就是大家所說的電腦。

什么是工控機?這個問題對某些人行業內的人來說是不用解釋的,但是對于業外人士來說,總得有一個說法或定義。

工控機由三個特征定義:

工控機應用領域相對特殊,有AI智能、機器視覺、無人機、特種裝備、軌道交通、新零售、工業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、物品追蹤防偽等領域。每一個領域所需求的形狀因數和安裝選項不盡相同。

工控機是堅固耐用的解決方案,可滿足苛刻的環境要求,例如防止液體和灰塵,極端溫度以及高沖擊和振動等。

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工控機用的工業主板

工控機是長壽命周期解決方案,可以使用多年。

工控機通俗地說就是專門為工業現場而設計的計算機,而工業現場一般具有強烈的震動,灰塵特別多,另有很高的電磁場力干擾等特點,且一般工廠均是連續作業即一年中一般沒有休息。因此,工控系統與普通計算機相比必須具有以下特點:

1、機箱采用鋼結構,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、機箱內有專門的電源,電源有較強的抗干擾能力。

4、要求具有連續長時間工作的能力。

5、一般采用便于安裝的標準機箱(4U標準機箱較為常見)

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4U工控機

工控機(Industrial Personal Computer,IPC)即工業控制計算機,是一種采用總線結構,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征,如具有計算機主板、CPU、硬盤、內存、外設及接口,并有操作系統、控制網絡和協議、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,屬于中間產品,是為其他各行業提供穩定、可靠、嵌入式、智能化的工業計算機。

工控機的主要類別有:IPC(PC總線工業電腦)、PLC(可編程控制系統)、DCS(分散型控制系統)、FCS(現場總線系統)及CNC(數控系統)五種。

許多工業自動化應用需要能夠承受惡劣環境條件的計算機。一些例子包括防塵計算機,寬溫計算機和防水計算機的要求。

選擇在多塵環境中使用的計算機時,無風扇工業計算機是最佳選擇。帶風扇的計算機可能會因灰塵污染而失效并降低性能。帶風扇的計算機吸入灰塵,這些灰塵會聚集在內部組件上并阻礙必要的氣流。

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無風扇工控機

當系統受到灰塵污染的影響時,其冷卻能力會降低。當英特爾處理器未正確冷卻時,會啟動稱為熱量限制的內置保護機制。熱量限制降低了CPU的時鐘速度,以防止CPU過熱,從而降低了系統的性能。如果系統在這些條件下長時間運行,則受壓的內部組件會發生早期故障。Teguar的許多工業計算機都具有增強的防塵功能。這些工業計算機不僅沒有風扇,而且采用獨特的散熱設計,壓鑄鋁或不銹鋼外殼,沒有通風孔,因此不存在灰塵污染的威脅。建議將工業無風扇工控機應用于防塵環境中。

工控一體機應用

普通電腦主要是民用級的,在物理環境的要求并不是很多。工控機一般使用在環境比較惡劣的地方,對數據的安全性要求也更高,所以工控機通常會進行加固、防塵、防潮、防腐蝕、防輻射等特殊設計。

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18.5工業平板一體機

主要特點:

1、工控機要求有強大的抗沖擊能力,能夠在各種特殊情況、特殊場合下工作。因此工控機的材質為了更適應工程車間或者各種特殊環境下工作,大部分以鋁合金和鋼板結構為主。

2、有些工控機要在濕度比較大的嚴酷環境下工作,所以工業電腦要在設計上能夠適應各種溫濕度環境,使它能夠在溫濕度較大的環境穩定的工作,然而家用電腦卻做不到這一點。

3、工控機要有強大的抗干擾能力。因為工業的環境總是復雜多變了,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電腦穩定運行。

4、工控機必須擁有更多的工業控制協議接口種類和數量。因為工控機必須保證能與下面的工業設備連接,要具備各種接口才能保證各設備的穩定運行。

5、工控機必須擁有極強的穩定性,可以自行解決電腦程序卡死或者斷電等突發狀況,能夠保護工業數據的有效完整,對于家用電腦來說這是不可能達到的。

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