工控机知识点滴

 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：

 台湾研华的 IPC-610 系列机型：世界三大工控机厂商之一，在中国大陆及台湾市场均有较高的市场占有率，同时也是 PC-based 控制器的全球领袖厂商，产品品种广泛，市场定价适合中国国情。 其他台湾工控机厂商：主要有威达、艾讯、磐仪、大众、博文等，产品富有特色，市场定位也较研华低。 国内老牌工控机厂商：主要有康拓、华控、同维、华远等，机型及性能略显落后，市场定位低。 国内新兴工控厂商：主要有深圳研祥、艾雷斯、北京华北等，是主流机型的市场追随厂商，发展较迅速，产品市场定位低。 其他国外品牌：主要有美国 ICS 、德国西门子、日本康泰克等、产品可靠性好、市场定位高。

 二、以研华 IPC-610 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，并带有压杆软锁定，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 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，根据处理器可分为 386 、 486 、 586 、 PII 、 PIII 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 0 C ；装有 “ 看门狗 ” 计时器；低功耗，最大时为 5V/2.5A 。

 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-610 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 、Windows98 操作系统下支持双显卡同时显示不同内容；使用切换器情况下，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如 moxa 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 PCA-6114P4(8ISA/4PCI/2PICMG) ，特殊情况下，可选择底板 PCA-6114 （ 14ISA ） ,PCA-6114P4R(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：

 研华 IPC-610P 机箱或同等（研发 ACS-2410 或研祥 IPC-810 等）， AT-250W 电源，常配 PCA-6114 P4 底板，也可配 PCA-6114P4R 底板（研发 ACA-1014P4R 或研祥 IPC-6114P4R ） ,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）

 研华 PCA-6179V( 集成 8M 显存 ,Socket370 PIII 全长卡，最高支持 PIII-1GMhz) 主板或同类厂商同规格主板。

3 、CPU

 Intel PIII 系列，要求 CPU 外频为 133Mhz, 可以是 PIII-733,800,866,933,1G 等。

4 、内存

 常用 128M SDRAM, 可选用常规 HY-128M SDRAM(PC-100) 或高档 Kingmax-128M 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〉、Moxa 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。

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