工控机与普通电脑的区别对于工业自动化应用至关重要

商用计算机和工业计算机之间的相似之处可能多于差异之处。工业电脑利用了消费技术领域的许多进步，但增加了工业应用所必需的软件、编程、确定性和连接性。

专业人士表示：“从增加内存到摩尔定律所描述的处理能力的指数级增长，工业控制必将受益于计算机技术的发展。但工业电脑必须经过强化才能承受严酷的生产环境 。 ”“商用计算机通常功能更强大、价格更便宜，更容易进行POC（概念验证）和AI（人工智能）应用。但它们在工业环境中大规模部署时会出现问题，因为供应和硬件的可靠性，或者对工业用例、工业电压等的额外支持。”

工控机的特性

工控机与商用电脑类似，都是接收、存储、处理信息，按照软件指令执行一系列的操作，主板、CPU、RAM、扩展槽、存储介质等硬件组件也类似。

然而，工控机在坚固性、可靠性、性能、兼容性、可扩展性和长期可用性方面与消费级电脑有所不同。与商用电脑最大的区别可能在于，工控机具有工业加固的外壳，因此在工业环境中比个人电脑更具优势，因为它们使设备能够承受温度波动、噪音、振动和其他工业恶劣条件。

工控机必须在恶劣、腐蚀和肮脏的环境中运行。在恶劣条件下运行，工业电脑可以承受冲击和振动等因素，这些因素对商用电脑有害；

极端温度会影响性能和硬件寿命；灰尘和湿度；IP 等级；以及工业环境中常见的电磁干扰 (EMI)。

基于工控机的控制系统提高了工业应用的连接能力。它们还提供强大、灵活且经济高效的控制。工控机通常实时运行且具有确定性。例如，高精度和确定性的周期性更新可以提高协调运动控制和精确时间间隔数据采样的准确性。相比之下，可编程逻辑控制器 (PLC) 通常提供以毫秒为单位的扫描速率，而工控机的扫描速率为微秒级。

 

工控机的优势

基于工控机的控制系统为工业应用提供了诸多好处，包括性能、降低成本和延长系统生命周期。基于工控机的控制系统可以更快地集成，并且处理器比硬件PLC更强大。许多机器和设备受益于集中控制，而在某些情况下，分散控制更有优势。一般来说，最有利的做法是从一个中心位置访问所有软件和数据，并对控制系统上的所有设备使用一种中央通信方法。

当PLC过时时，软件可能也需要升级。在基于工控机的控制系统中，处理器生命周期的结束并不意味着系统架构或软件过时。通过将更多功能整合到软件中并在工控机上运行，用户可以用新工控机替换老化的工控机，而无需对控制系统的其余部分（包括软件）进行任何更改。自动化程序和现场总线配置可以下载到新工控机上的软件系统中，而无需更改代码。

工业控制技术的发展有时会凸显 PLC、可编程自动化控制器 (PAC) 和工控机之间的差异。有时，它们之间的差异也会变得模糊。但还是存在一些普遍的差异。

PLC采用单处理器设计，可确定性地执行机器控制逻辑，它们是继硬接线继电器之后的进化步骤。梯形逻辑是传统PLC的主要编程语言。它们通常只使用一种协议进行通信，任何额外的现场总线或协议都需要额外的硬件。PAC可以使用每个机架的多个处理器来提高性能。它们可容纳更多编程语言，甚至一些第三方软件以增强功能。但是，与真正的基于计算机的控制相比，该系统仍然相当封闭。

工控机的应用

越来越多的工业用户开始对软件进行更严格的控制，他们正在寻找使用 Linux、云和PC 的方法，以摆脱对传统专业专用HMI [人机界面] 和专有技术的依赖，从而保持竞争力和灵活性。

这些应用中有许多是在电力和交通运输领域。边缘计算中也有应用，用于可再生能源和能源存储中的Modbus数据采集和聚合，以及用于“车载铁路和公交车票价收集、基于GPS 的车队跟踪、车载视频监控和基于机器学习的视觉轨道检查”的应用。

工厂自动化无疑是工业计算机的一个关键用例，但我们现在看到的正在崛起的行业包括能源管理、智能城市和建筑、智能农业、采矿、自动驾驶汽车（从自导式仓储机器人到自动拖拉机和在酒店、医院或邮件室移动物品的礼宾机器人）以及医疗设备。而且，除了 SCADA 应用外，还用于IoT [物联网] 网关应用、数字孪生设置和模型构建，这本质上是边缘到云通信、数据记录、边缘服务器等。此外，监管要求和标准较高的行业正在转向通常可以标准化且具有更长生命周期承诺的 IPC，以避免在消费类 PC 进行换代时可能出现的昂贵且耗时的重新认证。