工控機是一種特定類型的計算機器，主要作用是管理新時代機器自動化、制造設備和自主機器人技術的各種工廠和工業工作負載。工控機的一個優點是可以在最惡劣的工業環境下長時間高可靠性地運行。大多數工控機采用了堅固的設計理念，采用無風扇散熱技術和無線纜連接，消除了可移動部件，所以在一定程度上可以抵御灰塵和水的入侵。這些關鍵特性是工控機的一些最大優勢，因為它們為計算機提供了穩定性和效率。

工控機和商用臺式電腦有什么區別？

由于工控機的應用場景往往比較惡劣，所以工控機在許多方面不同于商用桌面計算機。雖然內部組件可能看起來像普通的臺式電腦組件，(CPU，內存，存儲)；然而，工控機在其獨特的穩健設計特征方面有很大不同，這些特征是專門為工業自動化機器的可靠性和準確性而設計的。有許多設計功能對于工控機的性能和穩定性是不可或缺的。在集成計算硬件時，應比較和評估這些特性，以確保最佳的總擁有成本:

一、尺寸

工控機通常會經歷惡劣的工廠環境。在這些條件下，暴露在大范圍的溫度、振動和電壓尖峰下可能會對普通計算機造成損壞。因此，工控機的內部部件都是由合金材料制成，具有足夠的強度來承受高溫和振動。大多數外部機箱都有堅固的鋁制機箱，可以充當散熱器，將熱量從CPU、內存和存儲等關鍵內部組件中帶走。

二、工業級組件

工控機通常配備工業級組件，這些組件已經過測試和驗證，可以在惡劣的工業環境中運行。從PCB主板到焊接電容的所有元件都經過特殊選擇，并集成到最終的工控機設計中，可以在工廠設置中進行大規模部署。

防止灰塵和顆粒侵入:工控機專門設計用于工廠自動化或采礦過程等經常出現灰塵和異物的領域。所以工控機的設計有很強的設計特點，沒有散熱孔，防止惡劣環境下的灰塵等顆粒對電腦及其功能的傷害。

三、極端溫度

許多工業應用要求計算機能夠承受極端的工作溫度。由于帶有風扇的計算機會因灰塵污染而出現故障，這些專用計算機采用無風扇系統架構設計，使用散熱器和熱管來維持較寬的工作溫度。這使得工控機能夠在惡劣的環境和溫度通常不可控的環境下運行。例如，工業用例中的計算機可以支持-40C到70C(–40F到158F)的工作溫度，因此它們可以在極冷或極熱的應用中工作。

四、抗沖擊和抗振動

高水平的沖擊和振動可能對沒有經過廣泛設計和測試的計算機有害。大多數工控機都會對這些環境因素有一定程度的抵抗力，并在這些特定條件下保持其功能。比如一些工業自動化設備在制造過程中會產生一定程度的沖擊和振動，可能會對普通電腦造成損害，導致系統故障。支持3-5 GRMS的振動等級；震蕩往往支持高達50G；一些工控機也能滿足嚴格的軍用規格。

五、入口防護(IP級)

工控機不僅可以防塵，還可以一定程度的防水。而一臺可靠而堅固的計算機的關鍵是消除多重故障，尤其是灰塵和水元素。例如，在諸如食品制造和化學加工的工業應用中，自動化設備及其計算機經常被噴射熱水或用清潔材料清洗。所以在這些環境下使用的工控機，從設計到特殊的M12連接器，大部分都有一定程度的IP保護，下面會進行說明。

六、EMI

電磁干擾(EMI)的簡稱，是一種自然現象。當一個設備的電磁場(EM)減弱附近另一個設備的電磁場時，就會出現這種現象。這可能導致電路退化，甚至使其停止工作。在工業環境中，不同設備的存在和安裝不當都可能促進有害電磁干擾的發射，造成信號干擾。因此，大多數工控機都經過適當的設計、屏蔽和測試，以確保完全隔離并符合嚴格的監管標準和合規性。

七、可擴展性和壽命延長

工控機比商業計算機具有更大的可擴展性，包括對許多舊設備和應用程序的適當支持。中使用的許多組件都是可用的，可以使用長達15年，從而提供了一個長期的嵌入式計算解決方案。這對于那些每隔幾年就可能無法用最新的自動化技術升級或改造的工業工廠來說尤其重要。因此，今天的大多數工控機提供了一個平臺來幫助集成來自各種傳統和最新技術功能的多種工作負載。一個重要的例子是支持傳統模擬串行端口和最新的數字通用串行總線(USB)連接器的能力。

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