工控电脑系统设计_工控机 系统

工控机是电脑的一种。电脑分为3种，个人PC机、服务器，还有就是工控机。工控机又叫做工业控制计算机、工控机电脑和工业电脑，全称Industrial Personal Computer，简称IPC。工控机电脑是为工业生产控制而设计的专业的计算机，用于对工业生产过程中的机器设备、生产流程、数据参数等进行监测与控制。因此，相对于个人PC机和服务器，工控机的工作环境是非常恶劣的，对数据的安全性要求非常高。

为了能让一款工控机电脑能广泛应用于新兴行业所需的各类场景，联想发布了新一代4U标准上架式工控机IPC-830，该产品具有超强扩展、安全可靠、高效散热等特点，可谓工业控制领域的“全能手”。

在绿色节能方面，IPC-830比起传统工控机，其整机电源功率提升至最高1000W，在保障工控机性能的同时实现了系统的高可用性与抗干扰性。同时为了防止高功耗与高发热，保障工控机内部元器件的使用寿命、稳定性与环境温度适应性，联想在IPC-830机身上设计了蜂窝状进气孔，这可以增大60%有效进风面积，降低高负载运行温度，并提高了工作环境适应温度至最高45℃。同时，联想将可变速风扇应用于工控机，根据功耗与温度自动调节散热效率，具有结构件寿命更长、散热能效更高、工作噪音更小的优势。

在存储方面，IPC-830可以容纳4个外部驱动器槽位，并为每个槽位配备了抗冲击与抗震动设计；在应用扩展上，主板配备齐全，满足包括I/O卡，运动控制卡/机器视觉卡，图形处理器或加速卡在内的设备多插卡需求，适应各行业数字化场景创新需求。

在性能方面，IPC-830具有超强扩展，可以适配多款工业母板，比如它支持ATX/micro ATX工业母板及BP无源底板，可以实现灵活拓展。在这基础上，IPC-830还能适配更高功率ATX电源，保证强劲性能。比起传统的工控机电脑，IPC-830空间结构更加优化，支持内置高功率GPU或加速卡，工作效率十分可靠。

目前，联想在智能物联领域已经拥有了包括由工控机电脑、边缘计算网关和云终端组成的完善产品序列。为更好地服务客户，联想还打造了面向工业领域的专业物联网管理平台LeapIoT，提供了从工业设备、传感器接入到工业应用服务的端到端解决方案，赋能各大企业智能化转型升级。

嵌入式工控机可以广义地概括为具有专用功能的计算机，该功能在物理上是大型系统的一部分。它们具有无穷无尽的形状和尺寸，因此被应用在各行各业，从控制监视和控制自动化生产线到管理公交监控摄像头以进行大规模运输。此外，它们的专用特性使工程师可以优化特定配置，以降低硬件要求和可编程软件。随着技术的不断发展，这些嵌入式工控机变得越来越智能，越来越复杂，在推进物联网和促进人与机器之间的连接方面发挥了关键作用。

嵌入式工控机是一套与工控工作台集成在一起的单片机控制系统。配备了合适尺寸的液晶显示屏以显示工作菜单，可接入标准键盘，显示内容包括文字、流水号、日期和图形，可通过RS232串行口或USB接口与PC机和其它设备连接;CF卡接口可以接入8M-2G的CF卡。

在工业一体机项目中，经常会遇到工件需做往返运动或需精确定位等场合，这些项目采用步进电机控制简单易行。因此内含步进电机的嵌入式工控一体化工业控制机应用广泛，可用作气动加工、激光加工、自动焊接等设备的控制系统。

大多数嵌入式计算机的几乎所有组件都放置在单个PCB或主板上。由于具有较少的可更换组件，例如RAM，CPU和存储，嵌入式板看起来与传统的消费型主板截然不同。通常嵌入式板上没有开槽的组件，大多数组件都焊接在了CPU上。

嵌入式计算机的定义特征可以分为四个方面：

1、体积小：通常采用单个高密度PCB设计，以最大程度地提高空间效率

2、较低功率的组件：具有较低TDP的高能效处理器，用于被动或最小冷却，以消除风扇和移动组件。

3、最小的可升级性或扩展性：很少有插槽组件限制了其初始设计和功能之外的可升级性和扩展性。

4、硬件成本低：放弃了用于焊接组件的扩展插槽，而SoC降低了总体成本和组件复杂性。针对这些嵌入式板的低成本批量生产进行了优化。

嵌入式系统必须针对低功耗，代码复杂性，尺寸大小，重量和成本进行优化。许多人甚至缺乏专用的板载用户界面（鼠标，键盘和屏幕），这些用户界面主要是通过远程管理界面，安全外壳甚至直接固件更新来控制的。