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    工控机介绍

    2014-03-17 15:03:24
    什么是工控机

    工控机的出现*早在80年代初期,当时的美国AD(Analog Devices)公司就推出了类似IPC的MAC-150工控机,紧接着美国另一个IBM(国际商业机器公司)公司正式推出工业个人计算机IBM7532。由于IPC的性能可靠、软件丰富、价格低廉,而在工控机中异军突起,鹤立鸡群,后来居上,应用不断过大日趋广泛。现在国内厂商主要有研华、研祥EVOC等。所谓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,如:具有计算机CPU处理器、硬盘、内存、外设及接口、并有实时的操作系统、控制网络和协议、计算能力,友好的人机界面等。目前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。

     IPC(PC总线工业电脑)是目前市面上主流的工控机类别,即基于PC总线的工业电脑。根据2000年IPC相关数据统计当时PC机已占到通用计算机的95%以上,正是由于其价格低、质量高、产量大、软/硬件资源丰富等诸多优点,现已被广大的技术人员所熟悉和认可,这也正是工业电脑热的基础。工控机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(MeanTimetoRepair)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(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,*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。

     

    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。

    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,如PCIMG1.3版本总线不提供ISA总线支持,该板为四层结构,中间两层分别为地层和电源层,这种结构方式可以减弱板上逻辑信号的相互干扰和降低电源阻抗。底板可插接各种板卡,包括CPU卡、显示卡、控制卡、I/O卡等。

    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。

    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386\486\586\PIII,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。

      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。

    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。

    综上所述就是对工控机的基本描述,如今工控机行业正处于高速发展之中,中国更是如此,并且有很多中国企业大举进军国际市场,将工控机行业的触角伸向了更辽阔的领域

     


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