工控机基础知识

总之，不管工控机还是商用机对EMC设计都非常重视，商 用机更重视电磁辐射对人体的危害，工控机除了重视对人体危 害外，防止外界各种因素对工控机内部设备造成的干扰也是EMC
设计的一个要点 。
•工控机的结构可靠性设计
稳定,可靠是对工控机的最基本 要求，为了做到这一点，工控机都有 压条，减震垫等加固措施，图示4800 机箱，光压条就有三道，这在同行机 箱中都不多见，商用机对此几乎无任 何措施
工控机基础知识讲解
工控机IPC(Industrial Personal Computer）其实就是一种加固的 增强型个人计算机(PC) ,它与个人计算同属IT产业,在架构上也基本 相同,都是以X86架构为主,在用户使用端也基本一样,相同的输入设备 （鼠标、键盘、扫描仪等）,相同的输出设备（显示器、打印机等）
• 标配/兼容电源：PS2，兼容ST-450PAM • 结构特点：DVR行业专用机箱，散热性能好，驱动
空间多，两个5.25〞也可通过转接改为3.5〞，就 是说此款机箱最多有十一个3.5〞空间，
上架机箱IPC-8422
• 结构形式：4U标准上架式 • 机箱尺寸：177mm(高)X482mm(宽)X480mm(深) • 驱动空间：二个5.25〞空间，一个3.5〞空间，标配一个抽拉硬
•工控机的EMC设计
当我们使用电子设备的时候，就会形成电磁干扰。EMC （Electromagnetic compatibility电磁兼容性）现象在我们生活中随处可见， 例如我们在用电脑的时候，如果放在旁边的手机响了，手机的信号就会干扰电 脑，屏幕上就会出现水波纹。
什么是EMC呢？简单的说，就是在一个使用环境中，我们的机器不影响别
• 标配/兼容底板：标配IPC-6103P2（B）定制底板， 两个PCI插槽
• 标配/兼容电源：七盟 ST-250FAG
• 结构特点：模块化设计，方便安装维护，防尘 网可前面拆卸，高速风扇，散热性能好，门内 前置两个USB接口及PS/2接口，方便实用，可 扩展两个PCI卡，（缺点，散热情况不是很好， 所配长卡只能是Socket478架构的主板）
盘架，
• 标配/兼容底板：标配IPC-6113LP4，兼容所有14槽底板
• 标配/兼容电源：PS2，兼容抽拉式电源、ST-350PAE • 结构特点：LED屏，显示机器运行状态，前端可折装风扇结构，
方便维护使用，前置USB与PS/2接口，标配抽拉硬盘架，根据 客户要求，可配后端抽拉电源。
上架机箱IPC-8206
但时，二者在设计理念和使用环境上却截然不同
个人计算机的设计理念是追求更高的速度、更好的使用舒适度、 更好的用户体验………………
而工控电脑更多的是在恶劣的环境下使用，稳定,可靠,扩展性好,兼 容性好是对工控机的最基本要求；其次，对产品的易维护性、散热、防尘、 产品的生产、使用周期、甚至尺寸方面都有着严格的要求。因此在设计和
• 结构形式：2U标准上架式
• 机箱尺寸：88.2mm(高)X482mm(宽)X462mm(深)
• 驱动空间：一个3.5〞空间，一个5.25〞空间
• 标配/兼容底板：标配IPC-6105P4，兼容所有5槽底 板（如新型2U底板PCI-6105PX2，支持EW-8811主 板）
• 标配/兼容电源：PS2，兼容ST-300PAE
选择工控平台的时候，考虑更多的是机构的设计，其次才是对性能等因素
的考虑。
•工控机与个人计算机在外观上的比较
造型方正，色彩 单一稳重
外观时尚， 色彩明艳
以功能性接口为 主，扩展窗口少
以扩展窗 口为主
•工控机与个人计算机在内部结构上的比 较
底板+主板的架构， 扩展槽丰富
只有一块商用主 板，扩展槽少
通过以上比较，大家可以看出，工控机与个人计算机其 实并没有太大的差别，但为什么我们工控机的价格会成倍甚 至几十倍的高于个人计算机呢，原因主要体现在以下几个方 面：
• 结构特点：改良了以前2U机箱的一些问题，风 扇、防尘网前面可拆，前置USB与PS/2接口， 面板PVC贴膜，可根据不同客户的喜好，对颜 色进行变换。
上架机箱IPC-8103
• 结构形式：1U标准上架式
• 机箱尺寸：44.2mm(高)X482mm(宽)X445mm(深)
• 驱动空间：一个3.5〞空间，一个超薄光驱空间
• 驱动空间：一个3.5〞空间，一个超薄光驱空间
• 标配主板：标配EW-5819
• 标配电源：ST-180FUB
• 结构特点：加固型便携式计算机，采用特别的 加固和隔震技术，能适应各种恶劣环境，整机 配置主板P-M低功耗主板，低温硬盘，180W 工业级ATX电源；可扩展三个PCI扩展槽。
谢谢
Fra Baidu bibliotek
• 结构特点：模块化设计，电源与机 箱可以灵活组合，安装方式多样， 风扇可机箱外折换，维护方便，可 支持多种半长卡主板。
便携式计算机EPC-1502
• 结构形式：15 〞屏便携式计算机
• 机箱尺寸：342mm(高)X438mm(宽)X257mm(深) • 驱动空间：二个3.5〞空间，一个超薄光驱空间
人机器的正常工作，别人的机器也干扰不到我们的机器正常工作。
无论工控机还是商用机，EMC设计中首先考虑的是板卡本 身的EMI（电磁干扰）设计，板卡本身在EMI方面的设计无法满 足EMC认证的要求时，机箱的EMC设计就变得重要起来了。
对付电磁辐射最好的方法就是用一个全密封的金属盒子把电 磁辐射体遮蔽起来。但是由于散热、外接扩展设备的因素，根 本无法做到严格密封的状态。机箱关于防止电磁泄漏/干扰的设 计有很多种，比如箱盖与箱体的接触面不喷油漆，开六角型通 风孔，在窄长缝上使用导电布、EMC弹片等
底板
• 标配/兼容电源：PS2电源，兼容ST-300BKV • 结构特点：外观、结构形式经典，性价比好
上架机箱IPC-8421
• 结构形式：4U标准上架式 • 机箱尺寸：177mm(高)X482mm(宽)X529mm(深) • 驱动空间：九个3.5〞空间，二个5.25〞空间 • 标配/兼容底板：标配IPC-6114P12，兼容商用主板
驱动器减震垫
三道压条
•工控机的分类
上架式工控机
壁挂式工控机
便携式计算机
嵌入式计算机
上架机箱IPC-810A/811A
• 结构形式：4U标准上架式 • 机箱尺寸：177mm(高)X482mm(宽)X452mm(深) • 驱动空间：三个3.5〞空间，二个5.25〞空间 • 标配/兼容底板：标配IPC-6113LP4，兼容所有14槽
• 标配/兼容底板：标配IPC-6106P3，兼容所有6槽底板
• 标配/兼容电源：ST-220FAB，
• 结构特点：屏、鼠标、键盘一体化，整个机箱由铝合 金材料制成，坚固轻便，支持全长卡，最多可扩展4个 PCI插槽。
便携式计算机JPC-1503
• 结构形式： 15 〞屏便携式计算机
• 机箱尺寸：123mm(高)X394mm(宽)X324mm(深)
性能方面 材料、工艺方面 工控机的热设计 工控机的EMC设计 工控机的结构可靠性设计
•性能方面
早期的工控机就是一个质量好的PC。随着 时间的推移，用户使用环境的变化，工控机架 构逐渐演变成了现在这种底板加插卡的架构。 这种架构主要有如下的优点： 1。维护时间相对减少，维修更换零部件迅速 2。扩展性能增强，一块底板上可扩展多块用户 IO卡
•材料、工艺方面
工控机机箱一般都采用全钢结 构设计，抗冲击、抗振动、抗电磁 干扰； 机箱的板材选料也比较讲究， 我司机箱大多选用南韩电解板，有 些机箱为了增强面板造型效果，还 会用到价格比较昂贵的铝板；
商用机箱因成本关系用料一般， 面板多采用塑胶材料；
加工工艺方面，工控机因受量 的限制，多采用数控设备加工，加 工工序多、工艺复杂，成较高，商 用机箱大多采用模具化生产，成本 远远低于工控机
壁挂式机箱IPC-6805
• 结构形式：壁挂式机箱
• 机箱尺寸：262mm(高)X174mm(宽)X397mm(深)
• 驱动空间：二个3.5〞空间，一个5.25〞空间
• 标配/兼容底板：标配IPC-6106P3，兼容所有6槽底 板
• 标配/兼容电源：ST-250FAG，兼容ST220FUB
• 结构特点：我司第一款通过3C认证的机箱，电 磁兼容性好，机箱的安装方式多样，箱盖手拧 螺钉设计，维护方便。
壁挂式机箱IPC-6861
• 结构形式：壁挂式机箱
• 机箱尺寸：装电源时，机箱尺寸 220X150X200(mm)不装电源时， 220X150X150(mm)
• 驱动空间：一个3.5〞空间；
• 标配/兼容底板：标配HPI-6106P3，兼 容IPC-6104
• 标配/兼容电源：ST-220FAB，
•工控机的热设计
灰尘、散热、静电是造成计算机不稳 定的三大主要因素,商用PC在普通使用环 境 下运行，灰尘和静电问题 并不突出， 但工控机多是在高温，粉尘环境下长时间 工作，因此，防尘、散热措施的好坏，直 接影响到工控机的可靠运行。
工控机一般选用大风量风扇，前面配过 滤网，考虑 到过滤网和风扇必须经常清洗， 因此机箱上的风扇和过滤网都按易于更换、 易于维护的理念来设计；随着用户要求的 不断增高，处理器的功耗也日益增加。最 新的Intel 4核、8核处理器最大功耗在 100W以上，因此在一些高端工控产品中， 出现了水冷，热管等新的散热方式。