工控机Industrial Control Computer

封面图 • 2026-01-08 • 嵌入式

“工控机”是“工业控制计算机”的简称，英文为 **Industrial Control Computer**，是一种专为工业环境设计的计算机系统，用于实现对生产过程、设备运行等的自动化控制。

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### 一、工控机的基本概念

工控机主要用于工业自动化控制系统中，具有以下特点：

- **高可靠性**：能在高温、高湿、电磁干扰强、振动等恶劣环境下稳定工作。
- **实时性**：能够快速响应输入信号，及时处理并输出控制指令。
- **可扩展性**：支持多种接口和模块扩展，便于集成到复杂的控制系统中。
- **抗干扰能力强**：具备良好的电磁兼容性（EMC）设计。
- **长时间连续运行**：通常设计为7×24小时不间断运行。

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### 二、工控机的主要类型

根据结构和功能的不同，工控机可以分为以下几类：

| 类型 | 特点 | 应用场景 |
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| **工控主板（IPC）** | 小型化、嵌入式设计，常用于嵌入式系统 | 自动化设备、智能仪表 |
| **工控机箱（PC/104、Mini-ITX等）** | 小体积、低功耗，适合安装在控制柜中 | 工业现场控制、数据采集 |
| **工控计算机（Industrial PC, IPC）** | 类似普通计算机，但具备工业级性能和稳定性 | 生产线控制、PLC通信、SCADA系统 |
| **嵌入式工控机** | 集成度高，适用于特定应用 | 智能仪器、医疗设备、交通控制 |

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### 三、工控机的核心组件

- **CPU**：如Intel x86系列、ARM架构等
- **主板**：工业级主板，支持多种扩展接口
- **电源**：工业级电源，适应宽电压输入
- **存储**：SSD或工业级硬盘，适应震动和温度变化
- **I/O接口**：包括串口、网口、USB、以太网、数字输入输出（DI/DO）、模拟输入输出（AI/AO）等
- **操作系统**：Windows、Linux、实时操作系统（RTOS）等

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### 四、工控机的应用领域

- **制造业**：生产线控制、设备监控、自动化装配
- **电力系统**：变电站自动化、继电保护、调度系统
- **交通运输**：轨道交通控制、智能交通系统（ITS）
- **医疗设备**：CT、MRI、监护仪等
- **楼宇自动化**：暖通空调（HVAC）、安防监控、门禁系统
- **农业与环保**：环境监测、自动灌溉、污染监测

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### 五、工控机与普通计算机的区别

| 特性 | 工控机 | 普通计算机 |
|------|--------|-------------|
| 环境适应性 | 强，适应工业环境 | 一般，适合办公/家庭环境 |
| 可靠性 | 高，长期稳定运行 | 一般，易出故障 |
| 扩展性 | 支持多种工业接口 | 主要面向消费级接口 |
| 抗干扰能力 | 强 | 弱 |
| 使用寿命 | 长（5~10年） | 短（3~5年） |

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### 六、常见品牌与型号

- **研华（Advantech）**
- **研祥（Elang）**
- **康拓（Kangtuo）**
- **台达（Delta）**
- **西门子（Siemens）**
- **三菱（Mitsubishi）**

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