
转载两篇类似网文,
感觉羡慕工控机的稳定和保护功能,以及用料的上乘
但又不舍普通pc的通用灵活
难道没有将“工控机的稳定和保护功能,以及用料的上乘”和“普通pc的通用灵活”结合起来的产品吗?
工控机与普通有电脑有什么区别
工业个人计算机(Industrial Personal Computer─IPC)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。
早在80年代初期,美国AD公司就推出了类似IPC的MAC-150工控机,随后美国IBM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,后来居上,应用日趋广泛。目前,IPC已被广泛应用于通讯、工业控制现场、路桥收费、医疗、环保及人们生活的方方面面。
一、目前国内市场上的IPC主要品种及其评价如下:
●台湾工控机厂商:主要有研华、威达、艾讯、磐仪、大众、博文等,产品富有特色,市场定位也有高低不同。主要都是通过经销代理渠道,对最终用户的关怀不够,服务上由于备品、人员等因素,不是非常理想,但也在改进。
● 国内工控机厂商:最突出的就是研祥evoc,1993年成立,发展非常迅速,2003年在香港上市,已经与台湾的研华达到分庭抗礼的局面。艾雷斯、北京华北等是主流机型的市场追随厂商,发展也较迅速,产品市场定位中低档,对某些新型行业(如监控DVR、网络防火墙等)的反应比较快,有一定用户群。康拓、华控、华远等较早厂商的机型及性能略显落后,基本沦为代理经销商。
●其他国外品牌:主要有德国控创(收购了ICS)、西门子、阿波罗等,产品价格很高,但机型很少,服务不是很到位,主要在一些对价格不敏感的行业,有少量但固定的客户。
二、以研祥IPC-810A常规机型为例,分析IPC的特点和结构:
(一)、 IPC的技术特点:1、采用符合“EIA”标准的全钢化工业机箱,增强了抗电磁干扰能力。2、采用总线结构和模块化设计技术。CPU及各功能模块皆使用插板式结构,并有带橡胶的压条锁定,提高了抗冲击、抗振动能力。3、机箱内装有双风扇,正压对流排风,并装有滤尘网用以防尘。4、 配有高度可靠的工业电源,并有过压、过流保护。5、电源及键盘均带有电子锁开关,可防止非法开、关和非法键盘输入。6、 具有自诊断功能。7、 可视需要选配I/O模板。8、设有“看门狗”定时器,在因故障死机时,无需人的干预而自动复位。9、开放性好,兼容性好,吸收了PC机的全部功能,可直接运行PC机的各种应用软件。10、可配置实时操作系统,便于多任务的调度和运行。11、可采用无源母板(底板),方便系统升级。
(二)、IPC的主要结构: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ISA和PCI总线的多个插槽组成,ISA或PCI插槽的数量和位置根据需要有一定选择,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、工业电源为AT开关电源,平均无故障运行时间达到50000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,根据处理器可分为 586、PII/PIII、P4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℃;装有“看门狗”计时器;。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。
三、根据一般用户需求,特殊需要情况下,IPC-810A工控机可支持如下选配:1、不装光驱情况下,最多可安装4个硬盘1个软驱;2、前置的USB、PS/2接口;2、使用 KVM切换器情况下,可实现一台主机控制多台显示器显示或一套显示器、鼠标、键盘同时操控多台主机。3、Com2可跳线设置为RS- 232/422/485模式。串口通讯情况下,不考虑中断复用,使用市场上常见的多串口卡,理论上还可扩展出32个串口[4块卡(4个空闲中断) x 8个串口/每块卡]。4、常规底板为IPC-6113LP4(7ISA/4PCI/2PICMG),特殊情况下,可选择底板IPC-6114P12 (12PCI),IPC-6114P4(4PCI位于机箱风扇同侧),`或更多PCI槽数的底板如6114P7(5ISA/7PCI/2PICMG), PCA6114P10(2ISA/10PCI/2PICMG)等。
四、一般用户对工控机的选配:1、机箱:研祥IPC-810A机箱(或者研华IPC-610或研发ACS-2410等),PS-270A电源,常配IPC-6113LP4底板,也可配 IPC-6114P4底板(研华PCA-6114P4或研发ACA-1014P4R),4个PCI槽位于机箱风扇同侧,利于插接PCI接口的Moxa卡和网卡、显卡、modem卡等。2、CPU卡(主板)FSC-1613VN(Socket370全长卡,intel 815E芯片组,集成显卡,10/100M网卡)或同类厂商同规格主板。FSC-1713VNA(Socket478 P4全长卡,intel 845GV芯片组,集成64M显存,10/100M网卡,AC97声卡)或同类厂商同规格主板。3、CPUIntel PIII、P4系列,要求CPU外频为66/100/133MHz,可以是PIII-733,800,866,933,1G,也可以是P4-1.8G, 2.0G,2.4G,2.8G等。4、内存常用128M/256M SDRAM,或者256M/512M/1G DDR,可选用常规HY SDRAM(PC-100)或高档Kingston SDRAM(PC-133)。5、硬盘常用金钻20G(7200R),也可根据需要选择。6、显卡常配PCI-4M , 若显示要求高时也可选配PCI-8M,16M显卡。7、软驱、光驱、键盘、鼠标、显示器可任选。8、功能卡〈1〉、串口通信卡实现串口通讯,RS-232 方式为近距离通讯(理论15米),RS-422/485方式可实现远程通讯(1.2KM不加中继),PCI/ISA总线接口,可选4/8端口。〈2〉、网卡建立Windows NT下的局域网或Windows98对等网,实现数据传送或共享。〈3〉、modem数据远程传送的需要,可选。〈4〉、视频采集卡康银、德加拉、大恒、天敏等,可以实现摄像头图像的采集压缩,硬盘录像行业通畅需要多片此卡。〈5〉、语音卡证券电话委托交易、callcenter等系统,需要加语音卡对音频信号进行采集处理。
基本上,工控机的用户并非家庭或者办公以至于娱乐的“游戏机”,大多数都是行业型用户。 所谓行业,是指电力自动化、智能交通、自动化现场、通讯电信、网络安全、医疗设备、数控机床、纺织机械等等,这些平常都有可能接触却没有感受到的行业,几乎处处都有工控机在其中默默工作,自然,这些行业都是工控机的用户啊!列举一些行业,其实,已经是比较齐全的啦: 电力自动化� 变电站综合自动化系统� 大型电力变压器超高频局部放电信号的采集与存储系统 � 电力22万伏变压器数字保护装置系统 � 电力调度系统 � 发电厂循环系统 � 锅炉一次风粉在线监测系统 � 全数字式静态励磁系统控制 � 柔性控制的供配电系统 � 水电站通风控制系统 � 水电站远程监控 � 无人值守高频开关微机型直流电源柜 � 箱式变电站控制 � 移动式电网谐波分析仪 � 直流电源柜计算机控制系统 � 智能配电系统电信监控� 电信动力环境机房监控 � 光缆监测控制系统 � 无限通信机站蓄电池监控系统 � 通信局房的动力设备与机房环境的集中监控钢铁自动化� 钢厂能源调度系统 � 钢厂生产环节统一监控和信息嵌入式系统 � 炼铁炉优化系统 � 热轧精轧出口带钢质量数据PDA监控管理系统 � 烟尘浓度监测系统 � 轧钢主拖动设备集中监控系统智能交通� 城市轻轨检票系统 � 磁浮列车电源监控系统 � 高速公路收费系统 � 基于软PLC的列车真空集便监控系统 � 集装箱码头货物装卸监控系统设备与机械制造� 压力气密试验的精确控制系统 � X射线机高压/光转换系统 � 板带箔轧机厚度自动控制系统 � 吹塑中空成型机 � 磁悬浮主动吸振器 � 电梯无人职守控制系统 � 电子老化线自动控制管理系统 � 发动机状态监测(噪声/振动) � 分布式烧结机监控系统 � 分布式液压机具性能校验系统 � 高精度力矩测试仪 � 高压断路器在线监测系统 � 核燃料存储设备的破损监测系统 � 飞锤测试台监控 � 基于IPC的感应淬火机床数控系统 � 卷烟生产自动贴标系统 � 粒子加速器监控 � 流量计计算机测试系统 � 轮胎定型硫化机 � 内燃机车辅助电机综合试验台测控系统 � 汽车厂变速箱装配线制造执行系统 � 全自动EVA射出发泡成型机控制系統 � 数控活塞异形外圆车床 � 太阳磁场望远镜高压组合及同步控制系统 � 铁路局编组站空压站自动监测控制系统 � 凸轮轮廓在线测量系统 � 微机控制荧光磁粉探伤机 � 压铸机监控系统 � 烟草包装机械控制系统 � 烟厂空调控制 � 智能抄表系统 � 自动探针测试台 � 最大似然估计信号测量滤波 环境监测� 国家级地表水检测 � 污水处理系统 � 环境检测实施数据采集和分析 � 净水处理设备扩建工程自动化控制系统 � 智能给水监控与远程管理系统 � 饮水站远程监视及管理系统 � 水增压泵站的监控系统控制市政自动化� 城市煤气控制系统 � 管道煤气监控系统(CompactPCI) � 基于软PLC与GSM的煤气管道监测系统 � 天然气监测系统楼宇自动化� 北京某剧院楼宇监控系统 � 楼宇中央空调监控系统中 � 门禁控制系统 � 小区智能自动化控制 � 中央空调节能控制系统工厂自动化� LCD 监视器生产线自动化 � 半导体工厂之完全火警监视系统 � 彩管玻壳生产线上工业计算机控制系统 � 电缆生产车间基于Web的SCADA系统 � 工矿企业、钢铁公司生产调度系统 � 工业废水监测系统 � 广州本田能源监控系统 � 化工行业冗余控制系统 � 火灾监控 � 基于软PLC的锅炉计算机控制系统 � 集中配料监控系统 � 空气分离装置数据采集检测系统 � 流程自动化工业以太网控制系统 � 燃煤发电企业粉煤灰公司综合管理系统 � 燃气厂煤气数据采集监视系统 � 热处理电炉集散控制 � 烟囱监视及数据收集系统 � 油罐区监控系统 � 制盐行业数据采集系统 � 制药厂污水处理系统 � 基于OPC技术的煤矿开采数据采集和控制系统 � 自动配料控制系统 ……
在现代控制中,工控机人使用越来越广,可以遍布各个工控领域。有些工控机和一些具有特殊功能的板卡相结合使用,有些只是完成一普通电脑一样的功能,完全可以用普通电脑来实现它的功能,可为什么我们要采用工控机而不用普通电脑呢在有些可以互换的场合?其实简单说,普通的的家用或办公电脑是民用级的,而工控机是工业级的,它在结构其它方面是有特别要求的。
从外观上看,普通电脑多数是开放的,表现上有较多散热孔,只有一个电源风扇向机箱外吹风以来散热。而工控机机箱(以标准19英寸为例)则是全封闭的,重量上要比普通电脑机箱重好多,说明它用的板材是较厚较厚的因为更结实,里面不仅不仅有一个电源用的风扇,还有一个用来保持,机箱内正压强的风量更更大的内吹风扇。这样外型结构可以防尘(在有关文章里我做过说明),同时还可屏蔽电磁等对内部的干扰。
从电源来说,正规工控机电源和普通电源是不一样的,它里面采用的电阻电容和线圈等抗冲击抗干扰要比普通家用的高出几级。带载容量也大很多,在一次工作上的小事可以说明问题,在我原来的办公室里我同时用办公电脑工作,一边开着一台工控机在进行程序试实验,我相邻的就是机械技术人员的办公室,里面也有好多办公电脑,这些电脑也在工作,当时我们的机房没有装稳压装置。当我正在我的工控机前试验搅拌站控制程序时,从隔壁传来一阵嘘声和一阵骚动,原来是供电出现了电压波动,而使所有的办公电脑重启,有些人做了一半的工作没保存在叹息。我一看我办室办公电脑也重启了,而我面前的工控机确在依然正常工作。可见工控机的抗电源波动的能力还是比较强的,我拆开这两种电源才现,同样带载能力下的工控机电源里有更大的电感线圈。
从里面结构上看也有明显不同,普通电脑一般只有一个主板,上面有CPU插槽,内存槽等标准配置部件,其它的如独立显卡等则插在主板上的扩展槽上,现在多为 PCI插槽,工控机则不同,它有一个较大的母板,也叫无源底板,这块板子上并没有多少集成电路,只有较多的扩展槽,带有CPU的主板要插在这个母板上特殊的插槽里,其它的扩展板也要插在母板上,而不是主板上。这样的好处是有了母板可以更好屏幕掉外界的干扰,因为工控机工作的场合有时比较恶劣,干扰比较多,这样就可以使主析更可靠的工作,同时大的母板更也更容易扩展别的插件。这样设计人员在开发系统时可以有更多的选择,而不用考虑是否有空间放下。
工控机还有其它方面的优点,比如光驱是如何防振的,怎么样做的老化都有不同的地方,这里就为一一细说了。