展望工控機(jī)未來(lái)的應(yīng)用形式

在現(xiàn)代控制中，工控機(jī)人使用越來(lái)越廣，可以遍布各個(gè)工控領(lǐng)域。有些工控機(jī)和一些具有特殊功能的板卡相結(jié)合使用，有些只是完成一普通電腦一樣的功能，完全可以用普通電腦來(lái)實(shí)現(xiàn)它的功能，可為什么我們要采用工控機(jī)而不用普通電腦呢在有些可以互換的場(chǎng)合？其實(shí)簡(jiǎn)單說(shuō)，普通的的家用或辦公電腦是民用級(jí)的，而工控機(jī)是工業(yè)級(jí)的，它在結(jié)構(gòu)其它方面是有特別要求的。

從外觀上看，普通電腦多數(shù)是開(kāi)放的，表現(xiàn)上有較多散熱孔，只有一個(gè)電源風(fēng)扇向機(jī)箱外吹風(fēng)以來(lái)散熱。而工控機(jī)機(jī)箱（以標(biāo)準(zhǔn)19英寸為例）則是全封閉的，重量上要比普通電腦機(jī)箱重好多，說(shuō)明它用的板材是較厚，較厚的因?yàn)楦Y(jié)實(shí)，里面不僅僅有一個(gè)電源用的風(fēng)扇，還有一個(gè)用來(lái)保持，機(jī)箱內(nèi)正壓強(qiáng)的風(fēng)量更更大的內(nèi)吹風(fēng)扇。這樣外型結(jié)構(gòu)可以防塵，同時(shí)還可屏蔽電磁等對(duì)內(nèi)部的干擾。

從電源來(lái)說(shuō)，正規(guī)工控機(jī)電源和普通電源是不一樣的，它里面采用的電阻電容和線圈等抗沖擊抗干擾要比普通家用的高出幾級(jí)。工控機(jī)帶載容量也大很多，同樣帶載能力下的工控機(jī)電源里有更大的電感線圈。

從里面結(jié)構(gòu)上看也有明顯不同，普通電腦一般只有一個(gè)主板，上面有CPU插槽，內(nèi)存槽等標(biāo)準(zhǔn)配置部件，其它的如獨(dú)立顯卡等則插在主板上的擴(kuò)展槽上，現(xiàn)在多為PCI插槽，工控機(jī)則不同，它有一個(gè)較大的母板，也叫無(wú)源底板，這塊板子上并沒(méi)有多少集成電路，只有較多的擴(kuò)展槽，帶有CPU的主板要插在這個(gè)母板上特殊的插槽里，其它的擴(kuò)展板也要插在母板上，而不是主板上。這樣的好處是有了母板可以更好屏幕掉外界的干擾，因?yàn)楣た貦C(jī)工作的場(chǎng)合有時(shí)比較惡劣，干擾比較多，這樣就可以使主板更可靠的工作，同時(shí)大的母板更也更容易擴(kuò)展別的插件。這樣設(shè)計(jì)人員在開(kāi)發(fā)系統(tǒng)時(shí)可以有更多的選擇，而不用考慮是否有空間放下。

目前工控機(jī)的應(yīng)用形式有：工控機(jī)+客制軟硬件、工控機(jī)+擴(kuò)展卡+客制軟硬件、工業(yè)主板+（擴(kuò)展卡）+客制軟硬件、工業(yè)主板+工業(yè)背板+（擴(kuò)展卡）+客制軟硬件等。在現(xiàn)有應(yīng)用模式下，工控機(jī)并不是沒(méi)有替代品，而是工控機(jī)交貨期和需求量不滿(mǎn)足經(jīng)濟(jì)性要求。交貨期由工控機(jī)廠商的技術(shù)積累決定，而需求量是決定經(jīng)濟(jì)性的決定性因素。

未來(lái)工控機(jī)的應(yīng)用形式可能為：標(biāo)準(zhǔn)通用工控機(jī)+標(biāo)準(zhǔn)通用接口模塊+客制軟硬件、客戶(hù)自主研發(fā)包括工控機(jī)在內(nèi)的軟硬件。而是否改變主要取決于兩個(gè)因素：一是CPU廠商提供整套軟硬件開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，完全不需要工控機(jī)廠商參與。二是I/O接口高度標(biāo)準(zhǔn)化和云計(jì)算技術(shù)成熟在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用。

總線和I/O接口將向串行化和統(tǒng)一化發(fā)展

由于速度更高，占用空間更小，不管是普通計(jì)算機(jī)，還是工控機(jī)，并行總線已逐漸被串行總線取代。I/O總線方面，原來(lái)的顯示接口和外存接口也實(shí)現(xiàn)了從并行轉(zhuǎn)串行。更重要的是，USB Type-C接口標(biāo)準(zhǔn)將來(lái)會(huì)統(tǒng)一計(jì)算機(jī)的電源接口、鍵盤(pán)接口、鼠標(biāo)接口、音頻接口、存儲(chǔ)接口、網(wǎng)絡(luò)接口和顯示接口，而且無(wú)極性，用戶(hù)體驗(yàn)更好。

I/O接口高度標(biāo)準(zhǔn)化除了大大減少I(mǎi)/O電纜種類(lèi)外，也能大幅減少工控機(jī)與外設(shè)之間的接線，主要特點(diǎn)有：1、支持連接多個(gè)高性能外設(shè)。2、數(shù)據(jù)同步速度更快。3、支持多功能、單端口連接。隨著計(jì)算機(jī)的總線和I/O接口向串行化演變，未來(lái)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)各功能部件可以不在同一個(gè)機(jī)箱內(nèi)。將對(duì)現(xiàn)有工控機(jī)架構(gòu)體系產(chǎn)生巨大影響。

云計(jì)算和大數(shù)據(jù)應(yīng)用將更加成熟、普遍

建立工控機(jī)云平臺(tái)，無(wú)論是嵌入到設(shè)備內(nèi)的工控機(jī)，還是獨(dú)立進(jìn)行過(guò)程監(jiān)控的工控機(jī)，可以為客戶(hù)提供如下附加服務(wù)：1、云存儲(chǔ)。2、運(yùn)行日志管理。3、智能監(jiān)控預(yù)警。4、故障診斷。5、設(shè)備生命周期健康管理。

依靠云平臺(tái)，把工控機(jī)和服務(wù)器連成了一個(gè)系統(tǒng)，工控機(jī)架構(gòu)可以做得更加精簡(jiǎn)，把關(guān)鍵數(shù)據(jù)放在數(shù)據(jù)中心，客戶(hù)對(duì)實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)用大數(shù)據(jù)分析工具做分析處理，有效保證信息安全傳輸。提供給客戶(hù)的不再是單獨(dú)的工控機(jī)，而是“工控機(jī)+服務(wù)器+云平臺(tái)管理軟件+服務(wù)”。