工控主机外壳设计_工控主机外壳设计方案

发布时间：2023-03-17 作者：定制工业设计网 0

大家好！今天让小编来大家介绍下关于工控主机外壳设计_工控主机外壳设计方案的问题，以下是小编对此问题的归纳整理，让我们一起来看看吧。

文章目录列表:

1、工控主板是什么，它与普通PC主板有什么区别?
2、工控主机能当普通电脑主机使用吗？
3、什么是嵌入式工控机
4、针对不同行业,不同被控对象,可以选择哪些计算机控制装置(主机)?

一、工控主板是什么，它与普通PC主板有什么区别?

所谓的工控主板它又以下几个特点：
1、CPU可以是用普通插入式的，也有一部分是用的板贴式的;
2、内存插槽通常是1-2个;
3 、集成显卡;
4、I/O设备比较多但是有些主板会省略掉打印端口;
5、PCI插口通常是2-3个左右;
6 、板型比较小巧
真正符合工控标准的主板分为两部分!第一个部分是 “工控主机板”部分，这个部分功能就和我们用的主板一样，不过工控的主机板被设计成一个卡状，就好像一个巨大的显示卡!! 主板的下边带有两排金手指，不过这个部分不包含任何扩展槽;第二个部分就是 “扩展接口板”部分，上面有若干 PCI和ISA 插槽，还有一条连接 “工控主机板”的插槽。
工控主板有一般有三种形式：第一种是ATX母板的第二种是长卡或半长卡形式第三种是嵌入式的一般MINI-ITX的比较多。
泽创伟业工控主板和普通的PC板最大的区别在于工控主板的PCI槽较多也有部分是ISA槽的 PC板一般都没有一般工控主板是不插显卡的 PC主板上就有PCI-E的显卡槽，其他CPU都差不多除了嵌入式的工控主板用的是灵动的CPU。
上文由泽创伟业整理，望采纳，谢谢！

二、工控主机能当普通电脑主机使用吗？

工控机可以看作是一台普通的迷你小电脑，其CPU的性能相对普通台式机来说会差一些，但应用一些对电脑性能要求不高的场合也是完会没有问题的。同时工控机的功耗仅为30W左右，比普通台式机的功耗低很多。另外工控机主要工作在一些环境较差的地方，所以其散热性及稳定性也还是很不错的。所以对于一些要求不高的用户，如普通的商务办公来说，工控机完全可以当普通电脑主机使用。

工控机和普通电脑的组成一致，有计算机主板、CPU、硬盘、内存、外设及接口，所以对于工控机，我们只需要再配置键盘和鼠标以及一台显示器就可以了。但工控机的设计一般是无风扇的散热系统，其配置都是最基本的配置，低功耗的CPU，内存小，硬盘小。工控机与普通计算机相比必须具有以下特点：

1、机箱采用钢结构，有较高的防磁、防尘、防冲击的能力。

2、机箱内有专用底板，底板上有PCI和ISA插槽。

3、机箱内有专门的电源，电源有较强的抗干扰能力。

4、要求具有连续长时间工作的能力。

5、一般采用便于安装的标准机箱

为了确保设备稳定性、可靠性，降低维护量，工控机通常被设置成7 24小时不间断工作，无故障时间可达十几至二十年，可用于恶劣环境下工作，如尘埃、潮湿等。并且很多工控机的设计是CPU封装在主板上，采用这种不可更换CPU的设计能使工控机的集成度更高，也能使工控机的尺寸更小，能适应更多的生产环境。

工控机因为配件配置较差，且升级的空间较小，主要使用的场合有：

1、作为HTPC使用，放在客厅与电视连接作为网络电影播放机，上网，看电影，也可以作为下载影视资源使用；

2、商务办公，因工控机大多的功耗仅不到30W，且机体小巧，精致，静音，节省空间；

3、酒店客房专用电脑，美观大方，高档，放在酒店客房非常方便，同时有防盗锁，提高安全性；

4、教育培训行业用，相比传统的PC来说，有更好的性价比；

5、可作为远程媒体播放机，广告机，一体机，POS机等设备的主要配件，二次开发成其他的产品使用。

因工控机要求有强大的抗冲击能力，能够在各种特殊情况、特殊场合下工作。因此工控机的材质为了更适应工程车间或者各种特殊环境下工作，大部分以铝合金和钢板结构为主。

工控机必须拥有更多的工业控制协议接口种类和数量。因为工控机必须保证能与下面的工业设备连接，要具备各种接口才能保证各设备的稳定运行。但是这些接口可能在普通电脑上是不需要的，一般日常使用也不会用到这些接口。

工控机必须拥有极强的稳定性，可以自行解决电脑程序卡死或者断电等突发状况，能够保护工业数据的有效完整，所以如果对电脑性能要求不高，工控机可以当作普通电脑来使用。那么普通电脑能当工控机用吗？欢迎大家一起来讨论。

三、什么是嵌入式工控机

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。

四、针对不同行业,不同被控对象,可以选择哪些计算机控制装置(主机)?

为适应不同行业、不同被控对象的需求，自动化装置厂家制造出多种独立于生产过程的计算机控制装置。归纳起来，有可编程控制器、可编程调节器、总线式工控机、单片微型计算机
1）可编程控制器
可编程逻辑控制器，简称可编程控制器，是计算机技术与继电逻辑控制概念相结合的产物，其低端为常规继电逻辑控制的替代装置，而高端为一种高性能的工业控制计算机。它主要由CPU、存储器、输入组件、输出组件、电源及编程器等组成。
PLC是一种数字运算操作的电子系统，专为工业环境下应用而设定。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术操作的指令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关设备，都按易于与工业控制系统联成一整体、易于扩充其功能的原则设计。
PLC具有系统构成灵活、扩展容易、编程简单、调试容易、抗干扰能广东会的优点，不仅在顺序程序控制领域中具有优势，而且在运动控制、过程控制、网络通信领域方面也毫不逊色。
2）可编程调节器
可编程调节器又称单回路调节器，还可称为智能调节器、数字调节器。它主要由微处理单元、过程I/O单元、面板单元、通信单元、硬手操单元和编程单元等组成。
可编程调节器实际上是一种仪表化了的微型控制计算机，它既保留了仪表面板的传统操作方式，易于为现场人员接受；又发挥了计算机软件编程的优点，可以方便灵活地构成各种过程控制系统。但是，它又不同于一般的控制计算机，系统设计人员在硬件上无需考虑接口问题、信号传输和转换等问题，在软件编
程上也只需使用一种面向问题的组态语言。
这种组态语言为用户提供了几十种常用的运算和控制模块。其中，运算模块不仅能实现各种组合的四则运算，还能完成函数运算，而通过控制模块的组态编程更能实现各种复杂的控制过程。这种系统组态方式简单易学，便于修改与调试。因此，极大地提高了系统设计的效率。
可编程调节器还有其他功能。诸如：具有断电保护和自诊断功能、通信功能，可以组成多级计算机控制系统，实现各种高级控制和管理。
因此，可编程调节器不仅可以作为大型分散控制系统中最基层的控制单元，而且可以在一些重要场合下单独构成复杂控制系统，完成1个-4个控制回路。它特别适用于连续过程中模拟量信号的控制系统中。
3）总线式工控机
总线式工控机是基于总线技术和模块化结构的一种专用于工业控制的广东会性计算机，一般称为工业控制机或工业计算机(IPC)。通常，计算机的生产厂家是按照某个总线标准，设计制造出若干符合总线标准、具有各种功能的各式模板，而控制系统的设计人员则根据不同的生产过程与技术要求，选用相应的功能模板组合成自己所需的计算机控制系统。
总线式工控机的外形类似普通计算机，不同的是它的外壳采用全钢标准的工业加固型机架机箱，机箱密封并加正压送风散热，机箱内的原普通计算机的大主板变成广东会的底板总线插座系统，将主板分解成几块PC插件，采用工业级抗干扰电源和工业级芯片，并配以相应的工业应用软件。
总线式工控机具有小型化、模板化、组合化、标准化的设计特点，能满足不同层次、不同控制对象的需要，又能在恶劣的工业环境中可靠地运行。因而，它广泛应用于各种控制场合，尤其是十几个到几十个回路的中等规模的控制系统中。
4）单片微型计算机
随着微电子技术与广东会规模集成技术的发展，计算机技术的另一个分支——超小型化的单片微型计算机，简称单片机诞生了。它是将CPU、存储器、串行／并行I／O口、定时／计数器，甚至A／D转换器、脉宽调制器、图形控制器等功能部件全都集成在一块大规模集成电路芯片上，构成了一个完整的具有相当控制功能的微控制器。
单片机的应用软件可以采用面向机器的汇编语言，但这需要较深的计算机软硬件知识，而且汇编语言的广东会性与可移植性差。随着高效率结构化语言的发展，其软件开发环境正在逐步改善。目前，市场上已推出面向单片机结构的高级语言，如早期的Archimedes C和Franklin C，现在的KeilC51、Dynamic C等语言。
由于单片机具有体积小、功耗低、性能可靠、价格低廉、功能扩展容易、使用方便灵活、易于产品化等诸多优点，特别是强大的面向控制的能力，使它在工业控制、智能仪表、外设控制、家用电器、机器人、军事装置等方面得到了极为广泛的应用。
单片机的应用从4位机开始，历经8位、16位、32位四种。但在小型测控系统与智能化仪器仪表的应用领域里，8位单片机因其品种多、功能强、价格廉，目前仍然是单片机系列的主流机种。

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