工控機可以被認為是自動化設(shè)備中的控制器,除了機械零件之外,控制器是設(shè)備從數(shù)據(jù)和信號輸入到整個機器動作產(chǎn)生“自動化”能力的最關(guān)鍵組件。自動化是設(shè)備部件自動執(zhí)行“程序”的過程,程序中的每一條指令都由工控機分析并發(fā)出,從而達到各部件自動工作的目的。工控機被用于工業(yè)生產(chǎn)過程的測量、控制和管理。如今,工控機的應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)生了翻天覆地的變化,不再局限于工業(yè),已經(jīng)成為自動化設(shè)備的核心和信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)設(shè)備。
與普通計算機相比,工控機具有六大特點:對復(fù)雜氣候環(huán)境的適應(yīng)能力、對振動和抗沖擊機械環(huán)境的適應(yīng)能力、對復(fù)雜電磁環(huán)境的適應(yīng)能力、應(yīng)用行業(yè)特有的功能、定制化的服務(wù)和長期穩(wěn)定的供應(yīng)周期。目前工控機的應(yīng)用模式主要有:工控機+定制軟硬件、工控機+擴展卡+定制軟硬件、工控主板+工業(yè)背板+(擴展卡)+定制軟硬件。
工控機的應(yīng)用模式可能是:標準通用工控機+標準通用接口模塊+定制軟硬件,用戶自主開發(fā)包括工控機在內(nèi)的軟硬件。有兩個主要因素要改變或不改變:
一、CPU廠商提供一套完整的軟硬件開發(fā)系統(tǒng),沒有工控機廠商的參與。CPU廠商可以利用FPGA技術(shù)自行定制一些功能,降低了工業(yè)計算機的定制要求,增加了單型號產(chǎn)品的數(shù)量。
二、I/O接口高度標準化。串行總線因其速度快、占用空間小,在普通計算機和工控機中都逐漸取代了并行總線,芯片組之間的通信是保持并行總線標準的可能性。在I/O總線方面,原有的顯示接口和外存接口也由并行轉(zhuǎn)換為串行。更重要的是,USB
Type-C接口標準將統(tǒng)一未來工控機的電源接口、鍵盤接口、鼠標接口、音頻接口、存儲接口、網(wǎng)絡(luò)接口、顯示接口,而且沒有極性,使用體驗更好。統(tǒng)一I/O接口不僅大大減少了I/O電纜的種類,還大大減少了工控機與外設(shè)的連接。主要特點如下:1
.支持多個高性能外設(shè)的連接。2.更快的數(shù)據(jù)同步。3.支持多功能單端口連接。
三、云計算技術(shù)成熟,應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域。建立工控機云平臺,無論是嵌入設(shè)備的工業(yè)計算機,還是獨立工作進行過程監(jiān)控的工控機,都可以為客戶提供以下附加服務(wù):1.云存儲。2.運行日志管理。3.智能監(jiān)控和預(yù)警。4.故障診斷。5.設(shè)備安全生命周期健康管理。依托云平臺,將工控機和服務(wù)器連接成一個系統(tǒng)。
工控機架構(gòu)可以做得更簡單,關(guān)鍵數(shù)據(jù)可以放在數(shù)據(jù)中心??蛻艨梢允褂么髷?shù)據(jù)分析工具分析和處理實時和歷史數(shù)據(jù),從而有效保證信息的安全傳輸。解決了單一工控機無法解決的防振問題和極端溫度環(huán)境對硬盤可靠性的影響。提供給客戶的不是單一的工控機,而是“工控機+服務(wù)器+云平臺管理軟件+服務(wù)”。
此外,工控機還表現(xiàn)出服務(wù)的特性,即為用戶提供一個全生命周期的管理方案。從系統(tǒng)到產(chǎn)品到硬件,工控機企業(yè)會整合上下游產(chǎn)業(yè)鏈資源,更好地滿足用戶需求。
隨著社會信息化的不斷深入,工控機的市場需求將進一步釋放。工控機將為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級提供重要的技術(shù)支持,并在許多領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。同時,客戶對工控機的要求更加多樣化,個性化和定制化將是市場的主要形式。