工控机的现状与未来

1 概述
工业控制机是指对工业生产过程及其机电

[wiki]设备[/wiki]、工艺装备进行测量与控制用的

计算机，简称工控机。工业控制机由计算机基本系统和过程

I/O 系统组成，计算机基本系统

由系统总线、主机模板、存储器板、人机接口板与

CRT、磁盘机、打印机等通用外设组成。过程

I/O 系统由输入信号调理板和 A/D 转换器，将现场传感器测量的物理信号转变为电信号，
模拟量经模数转换（

A/D 转换器），变成数字量输入计算机，计算机输出信号经数模

（

D/A）转换和输出调理（隔离放大）成执行机构的功率驱动信号控制执行机构。

硬件系统一般有运行操作台，可放计算机、

CRT、外设、主机柜、I/O 机柜（机箱、电源、接线端

子板、接地保护装置等）等。
[wiki]软件[/wiki]系统由实时操作系统、实时数据库及应用软件、数据采集与处理软件、各类
控制软件（

PID）直接数字控制、先进控制软件组成。

与商用及个人机比较，工业控制机的特点是强大的过程输入输出能力，高可靠性与实时性。
1.1 主要产品
(1)工业控制机及其 OEM 产品
包括单片机智能部件，模糊控制器

8 位、16 位、32 位 CISC、RISC 嵌入式计算机及其板级产

品。
有 一 定 市 场 规 模 和 发 展 前 景 的 产 品 主 要 有 ：

IPC 、 PC/104 或 PC/104-

plus、VME/VXI、AT96、CompactPCI 以及其它专用单板计算机（包括基于 RISC、DSP 和单片
机的嵌入式专用计算机）等。
PC/104 凭借小尺寸优势，在小型军事和医疗设备领域还有进一步扩大市场的可能。PC/104
通过

PC/104-plus 兼容 PCI 总线，向高性能应用拓展。

VME/VXI 总线，继续在军事设备和大型测试系统方面占有很大的市场份额，但已经受到
CompactPCI/PXI 产品强有力的冲击。目前还不会在大范围内被 CompactPCI/PXI 产品所取代。
标准

AT96 总线工控机在军事装备和工业现场得到进一步应用。

CompactPCI 总线工控机，随着 CompactPCI 总线冗余设计技术、热插拔技术、自诊断技术的
成熟，构造高可用性系统的简化，

CompactPCI 总线工控机技术将得到迅速普及和广泛应用，

成为国内继

STD 总线工控机、IPC 工控机之后最具普及前景的新一代高性能工控机。

(2)分布式控制系统 DCS，现场总线控制系统 FCS；
(3)可编程控制器 PLC；
(4)数控系统 CNC。
1.2 功能简介
(1)对工业生产过程工艺参数进行调节控制（直接数字控制 DDC、监督控制 SPC 及先进控
制）；
(2)对工业生产设备、工艺装备进行测量与控制（如冷轧机、热连轧机分布式控制系统
DCS）；
(3)单片机、单板机、微控制器等嵌入到家用电器、机电设备内部，提高机电设备数字化及智
能化，如数控机床配套的数控、微

[wiki]电子[/wiki]控制电冰箱、洗衣机等。