工控机基础知识讲义

1、工控机基础知识讲义 工控机IPC(Industrial Personal Computer）其实就是一种加固的增强型个人计算机(PC) ,它与个人计算同属IT产业,在架构上也基本相同,都是以X86架构为主,在用户使用端也基本一样,相同的输入设备（鼠标、键盘、扫描仪等）,相同的输出设备（显示器、打印机等） 但时，二者在设计理念和使用环境上却截然不同 个人计算机的设计理念是追求更高的速度、更好的使用舒适度、更好的用户体验 而工控电脑更多的是在恶劣的环境下使用，稳定,可靠,扩展性好,兼容性好是对工控机的最基本要求；其次，对产品的易维护性、散热、防尘、产品的生产、使用周期、甚至尺寸方面都有着严格的要求

2、。因此在设计和选择工控平台的时候，考虑更多的是机构的设计，其次才是对性能等因素的考虑。 工控机与个人计算机在外观上的比较工控机与个人计算机在外观上的比较外观时尚，色彩明艳造型方正，色彩单一稳重以功能性接口为主，扩展窗口少以扩展窗口为主工控机与个人计算机在内部结构上的比工控机与个人计算机在内部结构上的比较较只有一块商用主板，扩展槽少底板+主板的架构，扩展槽丰富 通过以上比较，大家可以看出，工控机与个人计算机其实并没有太大的差别，但为什么我们工控机的价格会成倍甚至几十倍的高于个人计算机呢，原因主要体现在以下几个方面：n性能方面n材料、工艺方面n工控机的热设计n工控机的EMC设计n工控机的结构可靠性

3、设计 早期的工控机就是一个质量好的PC。随着时间的推移，用户使用环境的变化，工控机架构逐渐演变成了现在这种底板加插卡的架构。这种架构主要有如下的优点：1。维护时间相对减少，维修更换零部件迅速 2。扩展性能增强，一块底板上可扩展多块用户 IO卡性能方面性能方面 工控机机箱一般都采用全钢结构设计，抗冲击、抗振动、抗电磁干扰； 机箱的板材选料也比较讲究，我司机箱大多选用南韩电解板，有些机箱为了增强面板造型效果，还会用到价格比较昂贵的铝板； 商用机箱因成本关系用料一般，面板多采用塑胶材料； 加工工艺方面，工控机因受量的限制，多采用数控设备加工，加工工序多、工艺复杂，成较高，商用机箱大多采用模具化生产，

4、成本远远低于工控机材料、工艺方面材料、工艺方面工控机的热设计工控机的热设计 灰尘、散热、静电是造成计算机不稳定的三大主要因素,商用PC在普通使用环境 下运行，灰尘和静电问题 并不突出，但工控机多是在高温，粉尘环境下长时间工作，因此，防尘、散热措施的好坏，直接影响到工控机的可靠运行。 工控机一般选用大风量风扇，前面配过滤网，考虑 到过滤网和风扇必须经常清洗，因此机箱上的风扇和过滤网都按易于更换、易于维护的理念来设计；随着用户要求的不断增高，处理器的功耗也日益增加。最新的Intel 4核、8核处理器最大功耗在100W以上，因此在一些高端工控产品中，出现了水冷，热管等新的散热方式。工控机的工控机的E

5、MC设计设计 当我们使用电子设备的时候，就会形成电磁干扰。EMC（Electromagnetic compatibility电磁兼容性）现象在我们生活中随处可见，例如我们在用电脑的时候，如果放在旁边的手机响了，手机的信号就会干扰电脑，屏幕上就会出现水波纹。 什么是EMC呢？简单的说，就是在一个使用环境中，我们的机器不影响别人机器的正常工作，别人的机器也干扰不到我们的机器正常工作。 无论工控机还是商用机，EMC设计中首先考虑的是板卡本身的EMI（电磁干扰）设计，板卡本身在EMI方面的设计无法满足EMC认证的要求时，机箱的EMC设计就变得重要起来了。 对付电磁辐射最好的方法就是用一个全密封的金属盒

6、子把电磁辐射体遮蔽起来。但是由于散热、外接扩展设备的因素，根本无法做到严格密封的状态。机箱关于防止电磁泄漏/干扰的设计有很多种，比如箱盖与箱体的接触面不喷油漆，开六角型通风孔，在窄长缝上使用导电布、EMC弹片等 总之，不管工控机还是商用机对EMC设计都非常重视，商用机更重视电磁辐射对人体的危害，工控机除了重视对人体危害外，防止外界各种因素对工控机内部设备造成的干扰也是EMC设计的一个要点 。工控机的结构可靠性设计工控机的结构可靠性设计 稳定,可靠是对工控机的最基本要求，为了做到这一点，工控机都有压条，减震垫等加固措施，图示4800机箱，光压条就有三道，这在同行机箱中都不多见，商用机对此几乎无任

7、何措施三道压条驱动器减震垫工控机的分类工控机的分类上架式工控机壁挂式工控机嵌入式计算机便携式计算机上架机箱上架机箱IPC-810A/811A结构形式：4U标准上架式机箱尺寸：177mm(高)X482mm(宽)X452mm(深)驱动空间：三个3.5空间，二个5.25空间标配/兼容底板：标配IPC-6113LP4，兼容所有14槽底板标配/兼容电源：PS2电源，兼容ST-300BKV结构特点：外观、结构形式经典，性价比好上架机箱上架机箱IPC-8421结构形式：4U标准上架式机箱尺寸：177mm(高)X482mm(宽)X529mm(深)驱动空间：九个3.5空间，二个5.25空间标配/兼容底板：标配I

8、PC-6114P12，兼容商用主板标配/兼容电源：PS2，兼容ST-450PAM结构特点：DVR行业专用机箱，散热性能好，驱动空间多，两个5.25也可通过转接改为3.5，就是说此款机箱最多有十一个3.5空间，上架机箱上架机箱IPC-8422结构形式：4U标准上架式机箱尺寸：177mm(高)X482mm(宽)X480mm(深)驱动空间：二个5.25空间，一个3.5空间，标配一个抽拉硬盘架，标配/兼容底板：标配IPC-6113LP4，兼容所有14槽底板标配/兼容电源：PS2，兼容抽拉式电源、ST-350PAE结构特点：LED屏，显示机器运行状态，前端可折装风扇结构，方便维护使用，前置USB与PS/

9、2接口，标配抽拉硬盘架，根据客户要求，可配后端抽拉电源。上架机箱上架机箱IPC-8206结构形式：2U标准上架式机箱尺寸：88.2mm(高)X482mm(宽)X462mm(深)驱动空间：一个3.5空间，一个5.25空间标配/兼容底板：标配IPC-6105P4，兼容所有5槽底板（如新型2U底板PCI-6105PX2，支持EW-8811主板）标配/兼容电源：PS2，兼容ST-300PAE结构特点：改良了以前2U机箱的一些问题，风扇、防尘网前面可拆，前置USB与PS/2接口，面板PVC贴膜，可根据不同客户的喜好，对颜色进行变换。上架机箱上架机箱IPC-8103结构形式：1U标准上架式机箱尺寸：44.

10、2mm(高)X482mm(宽)X445mm(深)驱动空间：一个3.5空间，一个超薄光驱空间标配/兼容底板：标配IPC-6103P2（B）定制底板，两个PCI插槽标配/兼容电源：七盟 ST-250FAG结构特点：模块化设计，方便安装维护，防尘网可前面拆卸，高速风扇，散热性能好，门内前置两个USB接口及PS/2接口，方便实用，可扩展两个PCI卡，（缺点，散热情况不是很好，所配长卡只能是Socket478架构的主板）壁挂式机箱壁挂式机箱IPC-6805结构形式：壁挂式机箱机箱尺寸：262mm(高)X174mm(宽)X397mm(深)驱动空间：二个3.5空间，一个5.25空间标配/兼容底板：标配IPC

11、-6106P3，兼容所有6槽底板标配/兼容电源：ST-250FAG，兼容ST-220FUB结构特点：我司第一款通过3C认证的机箱，电磁兼容性好，机箱的安装方式多样，箱盖手拧螺钉设计，维护方便。壁挂式机箱壁挂式机箱IPC-6861结构形式：壁挂式机箱机箱尺寸：装电源时，机箱尺寸220X150X200(mm)不装电源时，220X150X150(mm)驱动空间：一个3.5空间；标配/兼容底板：标配HPI-6106P3，兼容IPC-6104标配/兼容电源：ST-220FAB，结构特点：模块化设计，电源与机箱可以灵活组合，安装方式多样，风扇可机箱外折换，维护方便，可支持多种半长卡主板。便携式计算机便携式计算机EPC-1502结构形式：15 屏便携式计算机机箱尺寸：342mm(高)X438mm(宽)X257mm(深)驱动空间：二个3.5空间，一个超薄光驱空间标配/兼容底板：标配IPC-6106P3，兼容所有6槽底板标配/兼容电源：ST-220FAB，结构特点：屏、鼠标、键盘一体化，整个机箱由铝合金材料制成，坚固轻便，支持全长卡，最多可扩展4个PCI插槽。便携式计算机便携式计算机JPC-1503结