工控機可以被認為是自動化設備中的控制器,除了機械零件之外,控制器是設備從數據和信號輸入到整個機器動作產生“自動化”能力的最關鍵組件。自動化是設備部件自動執行“程序”的過程,程序中的每一條指令都由工控機分析并發出,從而達到各部件自動工作的目的。工控機被用于工業生產過程的測量、控制和管理。如今,工控機的應用領域發生了翻天覆地的變化,不再局限于工業,已經成為自動化設備的核心和信息產業的基礎設備。

與普通計算機相比,工控機具有六大特點:對復雜氣候環境的適應能力、對振動和抗沖擊機械環境的適應能力、對復雜電磁環境的適應能力、應用行業特有的功能、定制化的服務和長期穩定的供應周期。目前工控機的應用模式主要有:工控機+定制軟硬件、工控機+擴展卡+定制軟硬件、工控主板+工業背板+(擴展卡)+定制軟硬件。
工控機的應用模式可能是:標準通用工控機+標準通用接口模塊+定制軟硬件,用戶自主開發包括工控機在內的軟硬件。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系統,沒有工控機廠商的參與。CPU廠商可以利用FPGA技術自行定制一些功能,降低了工業計算機的定制要求,增加了單型號產品的數量。
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換為串行。更重要的是,USB
Type-C接口標準將統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、網絡接口、顯示接口,而且沒有極性,使用體驗更好。統一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的連接。主要特點如下:1
.支持多個高性能外設的連接。2.更快的數據同步。3.支持多功能單端口連接。
三、云計算技術成熟,應用于工業領域。建立工控機云平臺,無論是嵌入設備的工業計算機,還是獨立工作進行過程監控的工控機,都可以為客戶提供以下附加服務:1.云存儲。2.運行日志管理。3.智能監控和預警。4.故障診斷。5.設備安全生命周期健康管理。依托云平臺,將工控機和服務器連接成一個系統。
工控機架構可以做得更簡單,關鍵數據可以放在數據中心??蛻艨梢允褂么髷祿治龉ぞ叻治龊吞幚韺崟r和歷史數據,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+服務器+云平臺管理軟件+服務”。
此外,工控機還表現出服務的特性,即為用戶提供一個全生命周期的管理方案。從系統到產品到硬件,工控機企業會整合上下游產業鏈資源,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。工控機將為傳統產業的轉型升級提供重要的技術支持,并在許多領域發揮重要作用。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。