工控机的结构组成
一台工控机的组成部分和普通PC机的结构是基本相同的，都是包含机箱，主板（底板），电源、CPU、硬盘和内存等，如下图1所示。
计算机的主要部件
1.工控机箱内部结构
1.硬盘架、光驱架
硬盘架一般分两种，一种是分拆式，一种是压卡式。品质优异的机箱一般都带金属弹簧防震功能；安装硬盘数量一般从4-15个。
2.压卡条
主要起固定作用。有安防监控的安装视频长卡，或者是工业CPU长卡时，必须要固定长卡，以免使用过程中出现晃动，不牢固等现象。
3.后槽的扩展
有7槽或14槽两种；14槽的背板主要的用途是安装多路视频卡，比如有些大型的监控系统，则要64路，或者128路时，必须要换成14槽的背板；
4.无源底板
底板的规格有多种；主要以主板的规格来划分。普通的主板一般都可以安装；其中520mm以下长度的机箱是安装不了12Í13的双至强大板的主板的，必须要520mm长度的机箱才能安装。无源底板的插槽由总线扩展槽组成。总线扩展槽可依据用户的实际应用选用扩展ISA总线、PCI总线和PCI-E总线、PCIMG总线的多个插槽组成，扩展插槽的数量和位置根据需要有一定选择，但依据不同PCIMG总线规范版本各种总线在组合搭配上有要求，如PCIMG1.3版本总线不提供ISA总线支持，该板为四层结构，中间两层分别为地层和电源层，这种结构方式可以减弱板上逻辑信号的相互干扰和降低电源阻抗。底板可插接各种板卡，包括CPU卡、显示卡、控制卡、I/O卡等。
5.工业电源
早期在以Intel 奔腾处理器为主的之前的工控机主要使用为AT开关电源，与PC机一样主要采用的是ATX电源，平均无故障运行时间达到250，000小时。
6.CPU卡
IPC的CPU卡有多种，根据尺寸可分为长卡和半长卡，多采用的是桌面式系统处理器，如早期的有386\486\586\PIII，现主流为P4、酷睿双核等处理器，主板用户可视自己的需要任意选配。其主要特点是：工作温度0-60℃；带有硬件；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与PC机兼容，主要有CPU、内存、显卡、硬盘、软驱、键盘、鼠标、光驱、显示器等。
8.工控机箱的散热
散热结构的合理性是关系到计算机能否稳定工作的重要因素。工控机箱散热主要依靠风扇。一般具有4个4cm风扇，用于给系统降温，1个8cm滚珠散热风扇，带可拆修过滤网，1个12cm活动式滚珠散热风扇，带可拆修过滤网，带滤网的86CFM冷却风扇。
9.工控机箱的抗震
工控机箱在工作的时候，由于机箱内部的光驱、硬盘、机箱里的多个风扇在高速运转的时候都会产生震动，而震动很容易导致光盘读错和硬盘磁道损坏以至丢失数据，所以机箱的抗震性也是机箱关键的一个结构设计方案。
10.工控机箱的电磁屏蔽
主机在工作的时候，主板、CPU、内存和各种板卡都会产生大量的电磁辐射，如果不加以防范也会对人体造成一定伤害。这个时候机箱就成为了屏蔽电磁辐射，保护健康的一道重要防线。屏蔽良好的机箱还可以有效地阻隔外部辐射干扰，保证计算机内部配件不受外部辐射影响。工控机箱为了增加散热效果，机箱上必要的部分都会开孔，包括箱体侧板孔、抽气扇进风孔和排气扇排风孔等等，所以孔的形状必须符合能阻挡辐射的技术要求。机箱上的开孔要尽量小，而且要尽量采用阻隔辐射能力较强的圆孔。其次，要注意各种指示灯和开关接线的电磁屏蔽。比较长的连接线需要设计成绞线，线两端的裸露的焊接金属部分必需用胶套包裹，这样就避免了机箱内用电线路产生的电磁辐射。
2.工控机箱分类
工业PC机的机箱不同于商用机的机箱，如下图所示。工业PC机工作的环境恶劣，为了防粉尘，其光驱、软驱、U盘插口都加密封性能好的面盖有的局部用加锁面盖，有的前端面板用整体加锁面盖；为了防电压波动，电源采用了稳压技术，电源与机箱连为一体，大多采用250W或300W的电源；为了防干扰，采用了抗干扰措施；为了防辐射，机箱具有很好的屏蔽功能；而且还自带机箱温度、风扇转速、电压检测板。
IPC的全钢机箱是按标准设计的，抗冲击、抗振动、抗电磁干扰，内部可安装同PC-bus兼容的无源底板。工控电脑是在恶劣的环境下使用，对产品的易维护性、散热、防尘、产品周期、甚至尺寸方面都有着严格的要求。因此在设计和选择工控机平台的时候，考虑的更多的是机构的设计，然后才是对性能等的考虑。
工控机机箱
工控机箱分类：
（一）高度
机架式机箱一般分1U，2U，3U，4U，5U，6U，7U，8U等。“U”是一种表示机架式服务器外部尺寸的单位，是unit的缩略语，详细尺寸由作为业界团体的美国电子工业协会（EIA）决定。之所以要规定服务器的尺寸，是为了使服务器保持适当的尺寸以便放在铁质或铝质机架上。机架上有固定服务器的螺孔，将它与服务器的螺孔对好，用螺丝加以固定。
规定的尺寸是服务器的宽（48.26cm＝19英寸）与高（4.445cm的倍数）。由于宽为19英寸，所以有时也将满足这一规定的机架称为“19英寸机架”。
厚度以4.445cm为基本单位。1U就是4.445cm，2U则是1U的2倍为8.89cm。也就是说所谓“1U的PC服务器”，就是外形满足EIA规格、厚度为4.445cm的产品。设计为能放置到19英寸机柜的产品一般被称为机架服务器。
1U、4U以及5U和7U机箱如下图所示。
5U高的工控机
将服务器放置到机架上，并不仅仅有利于日常的维护及管理，也可能避免意想不到的故障。首先，放置服务器不占用过多空间。机架服务器整齐地排放在机架中，不会浪费空间。其次，连接线等也能够整齐地收放到机架里。电源线和网线等全都能在机柜中布好线，可以减少堆积在地面上的连接线，从而防止脚踢掉电线等事故的发生。
（二）长度
国际标准的长度有两种450mm与505mm，根据客户的具体要求还可以扩分其他长度，比如：480mm，500mm，520mm，530mm，600mm等；其中450mm~~520mm的尺寸机箱占市场需求的90%以上；加长型机箱的作用主要是有以下3个：一个是安装双CPU至强12Í13主板，必须要 520 mm的长度才能安装这样的大板；另外一个是安装工业CPU长卡或者是300 mm长的视频卡等需要足够的扩展空间；最后一个是散热空间的考虑，由于有些监控用户需要安装多路视频卡与多个硬盘，比如64路，128路等，10个硬盘就需要很好的散热效果。
（三）卧式与壁挂式
此外，由于某些设备制造商需要把控制中心（IPC）放置在其设备之中。因此对工控机的体积有较为严格的要求。传统的上架式19英寸机箱体积基本很难满足要求，因此针对此种客户需求，推出了壁挂式的机箱。例如某品牌的IPC－6606/6608壁挂机箱系列。这类机箱由于体积小，并且应用环境在某设备内部，因此设计理念也重在散热和扩展性能上。
【全面讲解】工控机的组成部分及工作原理
全面讲解工控机
一、什么是工控机？
工控机（Industrial Personal Computer—IPC）是一种专门用于工业自动化控制系统的计算设备，旨在监测、控制和协调工业过程中的各种设备和机器。工控机通常用于工业领域，包括制造业、能源生产、交通系统、医疗设备、建筑自动化等，以提高生产效率、确保安全性和降低运营成本。
二、工控机的组成部分及工作原理是什么？
1、工控机由多个组成部分构成，包括以下主要组件：
主板 处理器（CPU） 内存（RAM) 存储系统 扩展插槽 显示输出 输入设备 通信接口 电源供应
主板：主板是工控机的核心部件，上面集成了CPU、内存、硬盘等重要组件。它起到连接和传输各种信号的作用，是整个系统的命脉。
CPU：CPU是工控机的运算核心，负责执行各种指令和处理数据。工控机通常采用高性能的多核处理器，以满足实时控制和数据处理的需求。
内存：内存是工控机存储数据和程序的地方，它的大小直接影响系统的运行速度和性能。工控机通常会配备大容量的内存，以保证系统的稳定性和高效性能。
硬盘：硬盘是工控机的存储设备，用于存储操作系统、应用软件和数据等。工控机通常会采用高速、高可靠性的固态硬盘，以保证数据的安全和系统的稳定。
输入输出接口：工控机的输入输出接口包括串口、并口、USB接口、以太网口等，用于与外部设备进行数据交换和通信。这些接口能够连接各种传感器、执行器和其他设备，实现对工业过程的监测和控制。
2、 工控机的工作原理：
启动过程-程序运行-数据交换-数据处理与控制-监视与管理-长期稳定运行
综上，工控机通过处理器、内存、存储设备、扩展插槽、通信接口等组件的协同工作，实现数据采集，处理、控制和通信等功能，以满足工业自动化系统的需求。
三：工控机的主要类别
1.嵌入式工控机
2.工业台式机
3.机架式工控机
4.DIN导轨式工控机
5.嵌入式板卡
6.工业平板电脑
7.特殊应用工控机
四、工控机的主要特点包括：
1.坚固耐用： 工控机通常设计成坚固耐用的设备，能够在工业环境中承受恶劣的条件，如高温、低温、湿度、振动和尘埃等。
2.多种接口和扩展性： 工控机通常提供多种I/O（输入/输出）接口，与各种传感器、执行器和设备进行通信。它们还具备扩展性，可以根据特定需求的应用进行定制，具备灵活性。
3.实时性：在某些工业应用中，工控机需要提供实时控制，确保工业过程的稳定性和准确性，这需要快速的数据采集和响应能力。
4、长时间稳定运行：工控机具备长时间稳定运行的能力，支持7*24小时连续工作，可满足工业自动化系统对长时间运行的要求
5、数据采集与处理：工控机可以与各种传感器、执行器、PLC等工控设备进行数据交互，实现实时数据采集、处理与控制，对生产过程进行监测和调控。
6、远程监视和管理：支持远程监视和管理，通过网络连接可实现对不同地点的工控系统进行远程控制、故障诊断和软件更新的操作。
7、高性能计算和图形显示：工控机配备强大的处理器和显卡，能够进行复杂的数据计算和图形显示，满足工业自动化系统对高性能计算的需求。
总之，工控机是专门设计用于工业环境的计算设备，其特点在于耐用、可靠、适应恶劣环境、提供多种接口和实时性，以支持自动化控制和监测工业过程。这些特点使工控机成为工业自动化的核心组成部分，用于提高生产效率、确保质量和降低成本。
苏州海特工控机包括：HPC工业一体机、HT工业显示器、IPC机箱、VC视觉控制器、GM无风扇系列等产品，致力于为客户提供可靠的工业计算机整体解决方案，注重产品的研发创新，产品广泛应用于半导体、锂电、光伏、3C、智能工厂、智慧医疗等各行业领域。#工控设备配件# #plc三巨头# #自动化设备评估# #设备控制方案#
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