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  工控機也就是工業(yè)控制計算機，它是一種采用總線結(jié)構(gòu)，對生產(chǎn)過程及機電設備、工藝裝備進行檢測與控制的工具總稱。工控機具有重要的計算機屬性和特征，如具有計算機CPU、硬盤、內(nèi)存、外設及接口，并有操作系統(tǒng)、控制網(wǎng)絡和協(xié)議、計算能力、友好的人機界面。

  一、工控機內(nèi)部結(jié)構(gòu)

  1、硬盤架、光驅(qū)架

  硬盤架一般分兩種，一種是分拆式，一種是壓卡式，品質(zhì)優(yōu)異的機箱一般都帶金屬彈簧防震功能;安裝硬盤數(shù)量一般從4-15個。

  2、壓卡條

  主要起固定作用，有安防監(jiān)控的安裝視頻長卡，或者是工業(yè)CPU長卡時，必須要固定長卡，以免使用過程中出現(xiàn)晃動，不牢固等現(xiàn)象。

  3、后槽的擴展

  有7槽或14槽兩種;14槽的背板主要的用途是安裝多路視頻卡，比如有些大型的監(jiān)控系統(tǒng)，則要64路，或者128路時，必須要換成14槽的背板。

  4、無源底板

  底板的規(guī)格有多種，主要以主板的規(guī)格來劃分。普通的主板一般都可以安裝;其中520mm以下長度的機箱是安裝不了12í13的雙至強大板的主板的，必須要520mm長度的機箱才能安裝;無源底板的插槽由總線擴展槽組成，總線擴展槽可依據(jù)用戶的實際應用選用擴展ISA總線、PCI總線和PCI-E總線、PCIMG總線的多個插槽組成，擴展插槽的數(shù)量和位置根據(jù)需要有一定選擇，但依據(jù)不同PCIMG總線規(guī)范版本各種總線在組合搭配上有要求，如PCIMG1.3版本總線不提供ISA總線支持，該板為四層結(jié)構(gòu)，中間兩層分別為地層和電源層，這種結(jié)構(gòu)方式可以減弱板上邏輯信號的相互干擾和降低電源阻抗，底板可插接各種板卡，包括CPU卡、顯示卡、控制卡、I/O卡等。

  5、工業(yè)電源

  早期在以Intel 奔騰處理器為主的之前的工控機主要使用為AT開關電源，與PC機一樣主要采用的是ATX電源，平均無故障運行時間達到250，000小時。

  6、CPU卡

  IPC的CPU卡有多種，根據(jù)尺寸可分為長卡和半長卡，多采用的是桌面式系統(tǒng)處理器，如早期的有3868686PIII，現(xiàn)主流為P4、酷睿雙核等處理器，主板用戶可視自己的需要任意選配，其主要特點是：工作溫度0-60℃;帶有硬件;也有部份要求低功耗的CPU卡采用的是嵌入式系列的CPU。

  7、其他配件

  IPC的其他配件基本上都與PC機兼容，主要有CPU、內(nèi)存、顯卡、硬盤、軟驅(qū)、鍵盤、鼠標、光驅(qū)、顯示器等。

  8、工控機箱的散熱

  散熱結(jié)構(gòu)的合理性是關系到計算機能否穩(wěn)定工作的重要因素，工控機箱散熱主要依靠風扇，一般具有4個4cm風扇，用于給系統(tǒng)降溫，1個8cm滾珠散熱風扇，帶可拆修過濾網(wǎng)，1個12cm活動式滾珠散熱風扇，帶可拆修過濾網(wǎng)，帶濾網(wǎng)的86CFM冷卻風扇。

  9、工控機箱的抗震

  工控機箱在工作的時候，由于機箱內(nèi)部的光驅(qū)、硬盤、機箱里的多個風扇在高速運轉(zhuǎn)的時候都會產(chǎn)生震動，而震動很容易導致光盤讀錯和硬盤磁道損壞以至丟失數(shù)據(jù)，所以機箱的抗震性也是機箱關鍵的一個結(jié)構(gòu)設計方案。

  10、工控機箱的電磁屏蔽

  主機在工作的時候，主板、CPU、內(nèi)存和各種板卡都會產(chǎn)生大量的電磁輻射，如果不加以防范也會對人體造成一定傷害，這個時候機箱就成為了屏蔽電磁輻射，保護健康的一道重要防線，屏蔽良好的機箱還可以有效地阻隔外部輻射干擾，保證計算機內(nèi)部配件不受外部輻射影響。工控機箱為了增加散熱效果，機箱上必要的部分都會開孔，包括箱體側(cè)板孔、抽氣扇進風孔和排氣扇排風孔等等，所以孔的形狀必須符合能阻擋輻射的技術要求，機箱上的開孔要盡量小，而且要盡量采用阻隔輻射能力較強的圓孔，其次，要注意各種指示燈和開關接線的電磁屏蔽，比較長的連接線需要設計成絞線，線兩端的裸露的焊接金屬部分必需用膠套包裹，這樣就避免了機箱內(nèi)用電線路產(chǎn)生的電磁輻射。

  二、工控機分類

  1、高度一般分1U(44MM*430MM*XX)，2U(88*430*XX)，3U，4U(176MM*430MM * XX)，5U，6U，7U，8U等，一個1U的高度是44MM，其他高度依次類推;

  2、長度：國際標準的長度有兩種450MM與505MM，根據(jù)客戶的具體要求還可以擴分其他長度，比如:480MM，500MM，520MM，530MM，600MM等;其中450MM-520MM的尺寸機箱占市場需求的90%以上;加長型機箱的作用主要是有以下3個:一個是安裝雙CPU至強12* 13的主板，必須要 520MM的長度才能安裝這樣的大板;另外一個是安裝工業(yè)CPU長卡或者是300MM長的視頻卡等需要足夠的擴展空間;最后一個是散熱空間的考慮，由于有些監(jiān)控用戶需要安裝多路視頻卡與多個硬盤，比如64路，128路等，10個硬盤就需要很好的散熱效果;

  3、臥式與壁掛式

  壁掛式：此外，由于某些設備制造商需要把控制中心(IPC)放置在其設備之中，因此對工控機的體積有較為嚴格的要求，傳統(tǒng)的上架式19英寸機箱體積基本很難滿足要求，因此針對此種客戶需求，推出了壁掛式的機箱，例如某品牌的IPC-6606/6608壁掛機箱系列，這類機箱由于體積小，并且應用環(huán)境在某設備內(nèi)部，因此設計理念也重在散熱和擴展性能上。

  三、工控機特點

  1、機箱采用鋼結(jié)構(gòu)，有較高的防磁、防塵、防沖擊的能力;

  2、機箱內(nèi)有專用底板，底板上有PCI和ISA插槽;

  3、機箱內(nèi)有專門電源，電源有較強的抗干擾能力;

  4、要求具有連續(xù)長時間工作能力;

  5、一般采用便于安裝的標準機箱(4U標準機箱較為常見)。

  四、工控機國內(nèi)市場

  1、從工控機產(chǎn)品的技術發(fā)展來講，“嵌入式系統(tǒng)”、“無風扇結(jié)構(gòu)”、“機箱散熱”、“固態(tài)硬盤”、“箱式”、“平板式”等新技術、新產(chǎn)品的應用，適應了自動化產(chǎn)品“小型化”、“智能化”、“低功耗”的發(fā)展趨勢，已經(jīng)大大提高了工控機的系統(tǒng)穩(wěn)定性，也降低了制造和應用成本;

  2、從工控機產(chǎn)品的形態(tài)來講，工控機產(chǎn)品的定義范疇日益擴大，甚至與商用PC、商用工作站等其它計算機產(chǎn)品之間的概念區(qū)隔逐漸模糊;工控機產(chǎn)品除了傳統(tǒng)的4U機架式工控機之外，箱式、面板式、單板電腦、嵌入式、便攜式、行業(yè)專用電腦等其它工控機產(chǎn)品形式也得到了許多客戶的接受認可和大量市場應用;

  3、從工控機產(chǎn)品的銷售渠道模式來講，一些供應商變更了原有的銷售渠道及模式，調(diào)整了直銷分銷的銷售策略側(cè)重，也變革了原裝整機、組裝整機、板卡的出貨配額，這些調(diào)整變革的背后，是各家供應商為適應市場發(fā)展的新形勢、提高客戶滿意度、搶占市場份額的深層考慮和市場反應行為;

  4、從工控機下游應用行業(yè)來看，一些工控機傳統(tǒng)的優(yōu)勢應用行業(yè)正在遭遇商用PC、商用工作站的挑戰(zhàn)，大有沒落甚至被取代的趨勢;而一些新興的應用市場卻不斷涌現(xiàn)，且呈現(xiàn)快速增長的趨勢。

  隨著電力、冶金、石化、環(huán)保、交通、建筑等行業(yè)的迅速發(fā)展，從數(shù)字家庭用的機頂盒、數(shù)字電視，到銀行柜員機、高速公路收費系統(tǒng)、加油站管理、制造業(yè)生產(chǎn)線控制，金融、政府、國防等行業(yè)信息化需求不斷增加，對工控機的需求很大，工控機市場發(fā)展前景十分廣闊。