①、電腦
因為大多數(shù)放在辦公場所或者家庭,環(huán)境一般比較好。電腦的外觀追求的是美觀、方便擺放。所以,普通電腦的外觀基本都是立式的機(jī)箱,機(jī)箱通常只配備一個電源散熱風(fēng)扇,CPU和顯卡會配備內(nèi)部散熱風(fēng)扇。
②、工控機(jī)
因為是工業(yè)控制使用,會面臨各種各樣的惡劣環(huán)境。比如:工業(yè)粉塵、電磁干擾、振動等等。為了防電磁干擾,工控機(jī)的機(jī)箱都是采用符合“EIA”標(biāo)準(zhǔn)的全鋼化工業(yè)機(jī)箱,增強(qiáng)了抗電磁干擾能力。為了防止粉塵,機(jī)箱一般采用正壓對流排風(fēng),安裝有兩個風(fēng)扇,并在風(fēng)口安裝有濾塵網(wǎng)。為了抗振動,工控機(jī)都是采用總線結(jié)構(gòu)和模塊化設(shè)計。
①、電腦
電腦采用的是CPU、內(nèi)存、磁盤、顯卡直接安裝在主板上的方式。各個部件之間的通訊效率更高。同時,為了更好地滿足娛樂和辦公的需要,電腦配置的性能一般都比較高。
②、工控機(jī)
工控機(jī)采用總線結(jié)構(gòu)和模塊化設(shè)計。它有一個無源主板,各部件都是模塊化主板。CPU主板必須插在無源主板的專用插槽中。其他模塊化擴(kuò)展板都插入無源主板的擴(kuò)展槽中。每個模塊上的電阻、電容、電感都是采用抗干擾能力更強(qiáng)的設(shè)計。這種方式,可以更好地屏蔽外部干擾,運(yùn)行也就會更加穩(wěn)定。
①、電腦
電腦的擴(kuò)展性全取決于主板預(yù)留的接口,一般最多也就2-4個內(nèi)存插槽,2-5塊硬盤接口、2-4個PCIE插槽。這個擴(kuò)展性基本能夠滿足桌面娛樂和辦公使用。
②、工控機(jī)
工控機(jī)就完全不同了,工業(yè)控制需要各種各樣的接口。所以,工控機(jī)的無源主板上的插槽非常之多,最多可擴(kuò)展20個板卡。這些板卡可用于接收工業(yè)控制信號。可以傳輸各種工業(yè)控制協(xié)議。
①、電腦
電腦基本上都是配備最新的windows操作系統(tǒng),當(dāng)然蘋果電腦一般還是配備Mac OS的。軟件基本上標(biāo)配辦公套件、視頻、社交、游戲等軟件。操作系統(tǒng)優(yōu)化基本也是面對前端程序為優(yōu)化目標(biāo)。
②、工控機(jī)
工控機(jī)大部分也是配備windows操作系統(tǒng),但它們?yōu)榱诉m配工業(yè)控制軟件,經(jīng)常配備的都是比較老舊的windows,比如:windows xp。所以,當(dāng)windows xp曝出有漏洞時,這些工控機(jī)就是一個很大的群體。軟件方面,因為是專用于工業(yè)控制領(lǐng)域,所以,都是安裝專用的工控軟件。在調(diào)優(yōu)操作系統(tǒng)也是會面對工控軟件去優(yōu)化。
電腦和工控機(jī)雖然都是計算機(jī),但因為應(yīng)用領(lǐng)域不同,區(qū)別還是非常大的。普通電腦用在工控領(lǐng)域是很容易出問題的。工控電腦用在個人辦公、娛樂也是很難玩的。所以,千萬不要把兩者弄混了。
業(yè)控制計算機(jī)(Industrial Personal Computer,IPC)簡稱工控機(jī),具有重要的計算機(jī)屬性和特征,如具有計算機(jī)主板、CPU、硬盤、內(nèi)存、外設(shè)及接口,并有操作系統(tǒng)、控制網(wǎng)絡(luò)和協(xié)議、計算能力、友好的人機(jī)界面等。
那么,工控機(jī)能否作為普通的計算機(jī)來使用呢?
答案是否定的,原因如下。
1 能砸核桃的呆板硬件
工控機(jī)的類別主要有:IPC(PC總線工業(yè)電腦)、PLC(可編程控制系統(tǒng))、DCS(分散型控制系統(tǒng))、FCS(現(xiàn)場總線系統(tǒng))及CNC(數(shù)控系統(tǒng))五種,但無論哪一種,這些產(chǎn)品的硬件通常都是固化設(shè)計。
外觀上為“忠厚老實”型,所有的接口、樣式都是設(shè)計好的,想要改變很難;相比電腦的靈活DIY,工控機(jī)顯得特別呆板。
另外,很多工控機(jī)為了達(dá)到良好的防塵、防水、防潮性能,不少采用了封閉式設(shè)計,有些通過內(nèi)部的風(fēng)扇進(jìn)行空氣內(nèi)循環(huán)散熱,有的則采用刀片式無風(fēng)扇散熱設(shè)計。
相比電腦的“開放式”設(shè)計,“保守”的工控機(jī)好比一塊磚頭,結(jié)實、耐用,砸核桃都是件輕輕松松的事。
2 專一到無聊的軟件系統(tǒng)
個人或辦公電腦一般安裝的是Windows操作系統(tǒng),擁有成熟的軟件生態(tài),影音娛樂一應(yīng)俱全。
工控機(jī)可選用安裝Windows操作系統(tǒng),不過很多情況下更青睞Linux、Unix等開放性操作系統(tǒng)。
與Windows系統(tǒng)相比,Linux、Unix沒有統(tǒng)一的軟件生態(tài),而是各家企業(yè)各自組建配套,于是很容易形成系統(tǒng)封閉,具有很強(qiáng)的系統(tǒng)安全性:不同企業(yè)之間的產(chǎn)品常常不可互聯(lián);更甚者,同一企業(yè)不同時期的產(chǎn)品也不兼容。
軟件系統(tǒng)封閉的生態(tài),讓工控機(jī)可以專心地處理事情,如專用于紅綠燈控制、人臉識別、數(shù)據(jù)分析等,處理的事情單調(diào)而專一。
即便工控機(jī)安裝的是Windows操作系統(tǒng),由于設(shè)備是為滿足專項需求設(shè)計,硬件的配置以滿足需求為準(zhǔn)則,不會追求高性能,操作系統(tǒng)也可能不是最新的平臺,這樣的工控機(jī)沒有足夠的硬件資源支撐額外的應(yīng)用,不能滿足多余的影音娛樂需求。
如果要在這樣一臺轉(zhuǎn)為工作而存在的工控機(jī)上玩耍,將會無聊透頂。
3 要比毅力,工控機(jī)怕過誰?
工控機(jī)通常都是應(yīng)用在工作環(huán)境惡劣的條件中,為了保證設(shè)備的穩(wěn)定可靠,降低維護(hù)量,常常被設(shè)計為7×24小時工作的“工作狂”,平均無故障時間可達(dá)十幾二十年。
如果把這樣一臺設(shè)備當(dāng)成家用或辦公室電腦,那么恭喜你,未來很長一段時間內(nèi),都可以不用更換電腦了,也許你都更換N個手機(jī)了,這臺“電腦”還穩(wěn)定如初,確實能節(jié)省不少更換電腦的費(fèi)用,前提是你能忍受不盡如人意的使用體驗。
另外,工控機(jī)在設(shè)計之初就考慮了各種塵埃、潮濕等惡劣環(huán)境,用這樣一臺設(shè)備當(dāng)電腦用,即便是邋遢大王,也不用為主機(jī)落滿灰塵而擔(dān)心宕機(jī)。
4 如果把電腦當(dāng)工控機(jī)用……
那么有人要問了,能否把電腦當(dāng)作工控機(jī)來使用?
答案同樣是不可以!
曾經(jīng)有人將PC電腦主機(jī)當(dāng)作工控機(jī)來使用,負(fù)責(zé)圖像處理。
實際使用中,因PC無法支持超長時間工作,設(shè)備隔斷時間就會宕機(jī);而視頻處理,效率也遠(yuǎn)不如專業(yè)的工控機(jī),存在如時延大、碼流編碼不穩(wěn)定、畫面噪聲大等不利情況。
當(dāng)然,也可以采用頂尖配置的電腦來代替工控機(jī),但是成本代價是相當(dāng)大的。
一般在沒有條件的情況下,有些工程師會在驗證階段,借用PC短暫代替工控機(jī),真正投入使用時,還是要用回專業(yè)的工控設(shè)備。
5 寫在最后
正所謂術(shù)業(yè)有專攻,工控機(jī)的出現(xiàn),就是為解決專業(yè)問題而存在,是長期實踐驗證的結(jié)果,絕非民用產(chǎn)品所能輕松代替的。
隨著應(yīng)用的多樣化,尤其是5G、自動駕駛、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新技術(shù)、新應(yīng)用的出現(xiàn),工控機(jī)的使用也變得更為專業(yè),也許它的硬件性能不是最好的,但應(yīng)用效果卻是最佳的。
在此,感謝所有的工控人為我國工業(yè)自動化所付出的艱苦卓絕的努力,正是有你們的默默付出,才讓形色各異的需求有了合適的工控機(jī)與之匹配。
控機(jī)全稱工業(yè)控制計算機(jī),是一種專為工業(yè)環(huán)境設(shè)計的計算機(jī)系統(tǒng)。它結(jié)合了計算機(jī)技術(shù)、自動化技術(shù)和通信技術(shù),用于對生產(chǎn)過程中的機(jī)器設(shè)備、生產(chǎn)流程、數(shù)據(jù)參數(shù)等進(jìn)行監(jiān)測與控制。
工控機(jī)主要具有以下5個特點
01穩(wěn)定性和可靠性高:能在惡劣的工業(yè)環(huán)境下長時間穩(wěn)定運(yùn)行,具備抗粉塵、煙霧、高/低溫、潮濕、震動、腐蝕等防護(hù)能力,其平均無故障時間(MTTF)通常可達(dá)10萬小時以上。
02實時性強(qiáng):可對工業(yè)生產(chǎn)過程進(jìn)行實時在線檢測與控制,對工作狀況的變化快速響應(yīng)。
03擴(kuò)展性好:接口設(shè)計需滿足特定的外部設(shè)備,采用底板+CPU卡結(jié)構(gòu),具有很強(qiáng)的輸入輸出功能,可擴(kuò)充較多板卡,能與工業(yè)現(xiàn)場的各種外設(shè)、板卡相連,以完成各種任務(wù)。
04具備特殊設(shè)計:為了適應(yīng)惡劣環(huán)境和高數(shù)據(jù)安全要求,通常會進(jìn)行加固、防塵、防潮、防腐蝕、防輻射等設(shè)計。
05采用工業(yè)級元器件:具有較長的使用壽命和較低的故障率,適合長期運(yùn)行于工業(yè)現(xiàn)場。
以上就是我們對工控機(jī)的介紹,那么工控機(jī)與電腦的區(qū)別有什么呢?就讓我們從以下6個方面來簡單介紹一下:
01外觀結(jié)構(gòu)
工控機(jī):機(jī)箱采用鋼結(jié)構(gòu),相比于電腦的塑料機(jī)箱更加堅固耐用。有較高的防磁、防塵、防沖擊的能力,機(jī)箱內(nèi)有專門的底板,底板上有PCI和ISA插槽,可擴(kuò)展性強(qiáng)。通常采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)尺寸,如19英寸機(jī)架式安裝,便于安裝在工業(yè)控制柜等特定環(huán)境中。
電腦:一般采用塑料機(jī)箱,外觀設(shè)計更加注重美觀和輕便,整體結(jié)構(gòu)相對簡單。以桌面式或便攜式(筆記本)為主,尺寸和安裝方式主要考慮日常辦公和家庭使用環(huán)境。
02硬件配置
工控機(jī):一般采用工業(yè)級處理器,強(qiáng)調(diào)穩(wěn)定性和長時間運(yùn)行能力。選用低功耗但能持續(xù)穩(wěn)定工作的處理器,能夠適應(yīng)工業(yè)環(huán)境中可能存在的溫度變化和長時間不間斷運(yùn)行的需求。內(nèi)存容量相對較小,但注重內(nèi)存的穩(wěn)定性和糾錯能力。多采用固態(tài)硬盤(SSD)或工業(yè)級硬盤,具有較高的抗震性和可靠性。通常對顯卡要求不高,采用集成顯卡即可滿足工業(yè)控制界面顯示等基本需求。
電腦:更注重性能,通常采用高性能的消費(fèi)級處理器,以滿足各種復(fù)雜的計算和圖形處理等任務(wù)。內(nèi)存容量較大且類型多樣,以滿足不同用戶對多任務(wù)處理和大型軟件運(yùn)行的需求。消費(fèi)級電腦用戶可能更注重存儲容量和性價比。尤其是用于游戲、圖形設(shè)計等領(lǐng)域的電腦,會配備高性能的獨(dú)立顯卡,以提供出色的圖形處理能力和流暢的游戲體驗等。
03軟件系統(tǒng)
工控機(jī):通常采用實時性較強(qiáng)的嵌入式操作系統(tǒng)或?qū)iT為工業(yè)控制優(yōu)化的操作系統(tǒng),如Windows Embedded、Linux 實時內(nèi)核等。安裝的應(yīng)用軟件主要是針對特定的工業(yè)控制任務(wù),如PLC編程軟件、SCADA(數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng))軟件、工業(yè)自動化軟件等。
電腦:一般采用通用的操作系統(tǒng),如Windows家庭版或?qū)I(yè)版、macOS等,這些操作系統(tǒng)更注重用戶界面的友好性和功能的多樣性,安裝的軟件種類繁多,包括辦公軟件、娛樂軟件等。
04工作環(huán)境適應(yīng)性
工控機(jī):能夠在更寬的溫度范圍內(nèi)正常工作,-20℃到70℃甚至更寬,在相對濕度較高的環(huán)境下工作,如5%-95%(無冷凝)的濕度環(huán)境。在設(shè)計上注重抗電磁干擾、射頻干擾等,采用了多種防護(hù)措施,如屏蔽、濾波等技術(shù)。
電腦:通常設(shè)計在0℃到40℃左右的環(huán)境溫度下工作,超出這個范圍可能會出現(xiàn)性能下降、死機(jī)等問題。相對濕度一般要求在10% - 80%左右,電腦雖然也有一定的抗干擾能力,但相對較弱。
05可靠性與穩(wěn)定性
工控機(jī):平均無故障時間MTBF一般較長,通常可達(dá)數(shù)萬小時甚至更高。一些關(guān)鍵應(yīng)用的工控機(jī)可能會采用冗余設(shè)計,如冗余電源、冗余網(wǎng)絡(luò)接口等。
電腦:MTBF相對較短,一般在幾千小時左右。電腦一般沒有冗余設(shè)計,單個部件故障可能會導(dǎo)致系統(tǒng)無法正常工作。
06用途
工控機(jī):主要用于工業(yè)自動化控制領(lǐng)域,如工廠自動化生產(chǎn)線的控制、過程控制、機(jī)器人控制、智能交通系統(tǒng)中的監(jiān)控與控制、電力系統(tǒng)的監(jiān)控與調(diào)度等。
電腦:主要用于辦公、學(xué)習(xí)、娛樂等日常應(yīng)用場景。
綜上所述,工控機(jī)與普通電腦在很多方面均存在顯著的差異,這些差異使得它們各自在不同的應(yīng)用場景中發(fā)揮著獨(dú)特的作用。如您想深入了解工控機(jī)及購買,可撥打166-2020-5868與我們聯(lián)系,魯成偉業(yè)專業(yè)工程師會根據(jù)您的實際應(yīng)用,為您推薦適合的產(chǎn)品方案。