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带你了解关于工控机的特点

文章出处:公司动态 责任编辑:东莞市远翱五金制品有限公司 发表时间:2020-04-11
  

工控机(Industrial Personal Computer)通俗的说就是专门为工业现场而设计的计算机,工业电脑的环境要恶劣,有些好的品牌机确实能在相同环境运行,或许还能稳定,但不能保证长时间稳定工作,很多工控机是工作在无人区,是不允许有任何错误的,稳定高于性能。工控机在电子元件的用料上就要不同于普通商务电脑,也是成本差别。市场面也不同,工控机的接口需求在现在家用电脑上有些已经被淘汰,而工业电脑则需求而且超常规。系统架构不全相同,只是工控机做了某些特殊设计保持了其与普通商用机的硬件互换性。工控机在可靠性、稳定性、耐候性、抗震性、防水防尘性、抗干扰性、可扩展性、EMC兼容性能等方面肯定要优于商用机,元器件多是选用工业级甚至部分采用军用级的,这样才能适应工业现场环境的要求。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一年中一般没有休息。因此,工控机与普通计算机相比必须具有以下特点:

1、工控机采用无源底板结构,而非商用机的大板结构,从而提高了系统的扩充性,最多可扩充20块板卡,板卡插拔方便、快速修复时间更短;

2、工控机机箱采用全钢结构、CPU卡压条、过滤网、双正压风扇、EMI弹片等来解决工业现场存在的重压、振动、灰尘、散热、温度、电磁干扰,商用机箱均无以上结构,无法解决上述问题;

3、工控机支持19英寸上架标准,商用机不支持;

4、工控机主板均设计了看门狗功能,支持远程唤醒,自动复位;

5、工控机主板均采用独特的设计、制造、检测工艺,以提高无故障运行时间;

6、工控机相对商用机的宽温、防磁、抗静电等特点更适合要求较高的现场使用。工控机的结构

7、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5min,MTTF 10万小时以上,而普通PC的MTTF仅为10000~15000小时。

8、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。

9、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、板卡如车道控制器、视频监控系统、车 辆检测仪等相连,以完成各种任务。

10、软硬件兼容性:能同时利用ISA与PCI及PICMG资源,并支持各种操作系统,多种 编程语言,多任务操作系统,充分利用商用PC所积累的软、硬件资源。

11、系统监测和自复位:如今,看家狗电路已成为工业PC设计不可缺少的一部分。它能 在系统出现故障时迅速报警,并在无人干预的情况下,使系统自动恢复运行。

基于PC总线的工业电脑,因其价格适中、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,这正是工业电脑热的基础。其主要的组成部份为工业机箱、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。

与通用的计算机相比,工控机主要特点如下:

(1)可靠性高。工控机常用于控制连续的生产过程,在运行期间不允许停机检修,一发生故障将会导致质量事故,甚至生产事故。因此要求工控机具有很高的可靠性,低故障率和短维修时间。

(2)实时性好。工控机必须实时地响应控制对象的各种参数的变化,才能对生产过程进行实时控制与监测。当过程参数出现偏差或故障时,能实时响应并实时地进行报警和处理。通常工控机配有实时多任务操作系统和中断系统。

(3)环境适应性强。由于工业现场环境恶劣,要求工控机具有很强的环境适应能力,如对温度/湿度变化范围要求高;具有防尘、防腐蚀、防震动冲击的能力;具有较好的电磁兼容性和高抗干扰能力及高共模抑制能力。

(4)丰富的输入输出模板。工控机与过程仪表相配套,与各种信号打交道,要求具有丰富的多功能输入输出配套模板,如模拟量、数字量、脉冲量等输入输出模板。

(5)系统扩充性和开放性好。灵活的系统扩充性有利于工厂自动化水平的提高和控制规模的不断扩大。采用开放性体系结构,便于系统扩充、软件的升级和互换。

(6)控制软件包功能强,具有人际交互方便、画面丰富、实时性好等性能;具有系统组态和系统生成功能;具有实时及历史趋势记录于现实功能;具有实时及历史的趋势记录与显示功能;具有实时报警及事故追忆等功能;具有丰富的控制算法。

(7)系统通信功能强,一般要求工控机机能构成大型计算机控制系统,,具有远程通信功能,为满足实时性要求,工控机的通信网络速度要高,并符合国际标准通信协议。

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