很多，研華、研祥、研發、華北工控、最近還有個叫威強的等，工業控制計算機和壹般的計算機只是結構上的區別，可以插比較多的板卡，防護和環境適應性好些，板卡不多。
工控機(Industrial Personal Computer，IPC)即工業控制計算機，是壹種采用總線結構，對生產過程及機電設備、工藝裝備進行檢測與控制的工具總稱。工控機具有重要的計算機屬性和特征，如具有計算機CPU、硬盤、內存、外設及接口，並有操作系統、控制網絡和協議、計算能力、友好的人機界面。工控行業的產品和技術非常特殊，屬於中間產品，是為其他各行業提供可靠、嵌入式、智能化的工業計算機。
中文名稱
工控機
外文名稱
Industrial Personal Computer
全稱
工業控制計算機
組成
計算機CPU、硬盤、內存
簡介
工業控制計算機簡稱"工控機"。包括計算機和過程輸入、輸出通道兩部分。它具有重要的計算機屬性和特征。如:具有計算機CPU、硬盤、內存、外設及接口、並有實時的操作系統、控制網絡和協議、計算能力，友好的人機界面等。工控機的主要類別有:IPC(PC總線工業電腦)、PLC(可編程控制系統)、DCS(分散型控制系統)、FCS(現場總線系統)及CNC(數控系統)五種。
IPC
即基於PC總線的工業電腦;據2000年IDC統計PC機已占到通用計算機的95%以上，因其價格低、質量高、產量大、軟/硬件資源豐富，已被廣大的技術人員所熟悉和認可，這正是工業電腦熱的基礎。其主要的組成部分為工業機箱、無源底板及可插入其上的各種板卡組成，如CPU卡、I/O卡等。並采取全鋼機殼、機卡壓條過濾網，雙正壓風扇等設計及EMC(electromagneticcompatibility)技術以解決工業現場的電磁幹擾，震動，灰塵，高/低溫等問題。
IPC有以下特點:
可靠性:工業PC具有在粉塵、煙霧、高/低溫，潮濕，震動，腐蝕和快速診斷和可維護性，其MTTR(MeanTimetoRepair)壹般為5min，MTTF10萬小時以上;而普通PC的MTTF僅為10000~15000小時。
實時性，工業PC對工業生產過程進行實時在線檢測與控制，對工作狀況的變化給予快速響應，及時進行采集和輸出調節(看門狗功能這是普通PC所不具有的)，遇險自復位，保證系統的正常運行。
擴充性，工業PC由於采用底板+CPU卡結構，因而具有很強的輸入輸出功能，最多可擴充20個板卡，能與工業現場的各種外設、板卡如與道控制器、視頻監控系統、車輛檢測儀等相連，以完成各種任務。
兼容性，能同時利用ISA與PCI及PICMG資源，並支持各種操作系統，多種語言匯編，多任務操作系統。
PLC
PLC英文全稱ProgrammableLogicController，中文全稱為可編程邏輯控制器，定義是:壹種數字運算操作的電子系統，專為在工業環境應用而設計的。它采用壹類可編程的存儲器，用於其內部存儲程序，執行邏輯運算,順序控制，定時，計數與算術操作等面向用戶的指令，並通過數字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或生產過程。可編程控制系統(ProgrammableLogicController)是壹種專門為在工業環境下應用而設計的數字運算操作電子系統。它采用壹種可編程的存儲器，在其內部存儲執行邏輯運算、順序控制、定時、計數和算術運算等操作的指令，通過數字式或模擬式的輸入輸出來控制各種類型的機械設備或生產過程。
可編程控制器是計算機技術與自動化控制技術相結合而開發的壹種適用工業環境的新型通用自動控制裝置，是作為傳統繼電器的替換產品而出現的。隨著微電子技術和計算機技術的迅猛發展，可編程控制器更多地具有了計算機的功能，不僅能實現邏輯控制，還具有了數據處理、通信、網絡等功能。由於它可通過軟件來改變控制過程，而且具有體積小、組裝維護方便、編程簡單、可靠性高、抗幹擾能力強等特點，已廣泛應用於工業控制的各個領域，大大推進了機電壹體化的進程。
DCS
是壹種高性能、高質量、低成本、配置靈活的分散控制系統系列產品，可以構成各種獨立的控制系統、分散控制系統DCS、監控和數據采集系統(SCADA)，能滿足各種工業領域對過程控制和信息管理的需求。系統的模塊化設計、合理的軟硬件功能配置和易於擴展的能力，能廣泛用於各種大、中、小型電站的分散型控制、發電廠自動化系統的改造以及鋼鐵、石化、造紙、水泥等工業生產過程控制。
FCS
是全數字串行、雙向通信系統。系統內測量和控制設備如探頭、激勵器和控制器可相互連接、監測和控制。在工廠網絡的分級中，它既作為過程控制(如PLC，LC等)和應用智能儀表(如變頻器、閥門、條碼閱讀器等)的局部網，又具有在網絡上分布控制應用的內嵌功能。由於其廣闊的應用前景，眾多國外有實力的廠家競相投入力量，進行產品開發。國際上已知的現場總線類型有四十余種，比較典型的現場總線有:FF，Profibus，LONworks，CAN，HART，CC-LINK等。
CNC
現代數控系統是采用微處理器或專用微機的數控系統，由事先存放在存儲器裏系統程序(軟件)來實現控制邏輯，實現部分或全部數控功能，並通過接口與外圍設備進行聯接，稱為計算機數控，簡稱CNC系統。
數控機床是以數控系統為代表的新技術對傳統機械制造產業的滲透形成的機電壹體化產品;其技術範圍覆蓋很多領域:(1)機械制造技術;(2)信息處理、加工、傳輸技術;(3)自動控制技術;(4)伺服驅動技術;(5)傳感器技術;(6)軟件技術等。
歷史
中國工控機技術的發展經歷了80年代的第壹代STD總線工控機，90年代的第二代IPC工控機，進入了第三代CompactPCI總線工控機時期，而每個時期大約要持續15年左右的時間。STD總線工控機解決了當時工控機的有無問題;IPC工控機解決了低成本和PC兼容性問題;CompactPCI總線工控機解決的是可靠性和可維護性問題。作為新壹代工控機技術，CompactPCI總線工控機將不可阻擋地占據生產過程的自動化層，IPC將逐漸由生產過程自動化層向管理信息化層移動，而STD總線工控機必將退出歷史舞臺，這是技術發展的必然結果。同時，新壹代工控機技術也是下壹代網絡(NGN)技術設備的基礎。因此，覆蓋CompactPCI總線、PXI總線以及AdvancedTCA技術的新壹代工控機技術具有巨大的市場潛力和廣闊的應用前景。
1、第壹代工控機技術開創了低成本工業自動化技術的先河
第壹代工控機技術起源於20世紀80年代初期，盛行於80 年代末和90年代初期，到90年代末期逐漸淡出工控機市場，其標誌性產品是STD總線工控機。STD總線最早是由美國Pro-Log公司和Mostek公司作為工業標準而制定的8位工業I/O總線，隨後發展成16位總線，統稱為STD80，後被國際標準化組織吸收，成為IEEE961標準。國際上主要的STD總線工控機制造商有Pro- Log、Winsystems、Ziatech等，而國內企業主要有北京康拓公司和北京工業大學等。STD總線工控機是機籠式安裝結構，具有標準化、開放式、模塊化、組合化、尺寸小、成本低、PC兼容等特點，並且設計、開發、調試簡單，得到了當時急需用廉價而可靠的計算機來改造和提升傳統產業的中小企業的廣泛歡迎和采用，國內的總安裝容量接近20萬套，在中國工控機發展史上留下了輝煌的壹頁。PC DOS軟件的兼容性使STD總線得以發展，也由於運行PC Windows軟件的局限性使STD總線被淘汰出局，而取而代之的是與PC完全兼容的IPC工控機。
雖然同時期發展起來的還有VME總線和Multiplus總線等，但它們在中國始終都沒有形成氣候，安裝數量、應用範圍和影響力都比STD總線小得多。
2、第二代工控機技術造就了壹個PC-based系統時代
1981年8月12日IBM公司正式推出了IBM PC機，震動了世界，也獲得了極大成功。隨後PC機借助於規模化的硬件資源、豐富的商業化軟件資源和普及化的人才資源，於80年代末期開始進軍工業控制機市場。美國著名雜誌《CONTROL ENGINERRING》在當時就預測"90年代是工業IPC的時代，全世界近65%的工業計算機將使用IPC，並繼續以每年21%的速度增長"。歷史的發展已經證明了這個論斷的正確性。IPC在中國的發展大致可以分為三個階段:第壹階段是從20世紀80年代末到90年代初，這時市場上主要是國外品牌的昂貴產品。第二階段是從1991年到1996，臺灣生產的價位適中的IPC工控機開始大量進入大陸市場，這在很大程度上加速了IPC市場的發展，IPC的應用也從傳統工業控制向數據通信、電信、電力等對可靠性要求較高的行業延伸。第三階段是從1997年開始，大陸本土的IPC 廠商開始進入該市場，促使IPC的價格不斷降低，也使工控機的應用水平和應用行業發生極大變化，應用範圍不斷擴大，IPC也隨之發展成了中國第二代主流工控機技術。中國IPC工控機的大小品牌約有15個左右，主要有研華、淩華、研祥、深圳艾雷斯和華北工控等。
90年代末期，ISA總線技術逐漸淘汰，PCI總線技術開始在IPC中占主導地位，使IPC工控機得以繼續發展。但由於IPC工控機的結構和金手指連接器的限制，使其難以從根本上解決散熱和抗振動等惡劣環境適應性問題，IPC開始逐漸從高可靠性應用的工業過程控制、電力自動化系統以及電信等領域退出，向管理信息化領域轉移，取而代之的是以CompactPCI總線工控機為核心的第三代工控機技術。值得壹提的是，IPC工控機開創了壹個嶄新的PC-based時代，對工業自動化和信息化技術的發展產生了深遠的影響。
在第二代工控機技術裏，還需要提及壹個比較成功的技術--PC/104總線技術。基於ISA總線的PC/104總線問世於1992 年，自層叠式結構，具有尺寸小、結構緊湊、功耗低、可靠性高等特點，主要應用於軍事和醫療設備。1997年PC/104擴展成PC/104-Plus，增加了PCI總線定義。PC/104總線工控機依靠自身的特點和不斷地完善，還將繼續在其傳統優勢領域占有壹席之地。
3、迅速發展和普及的第三代工控機技術
PCI總線技術的發展、市場的需求以及IPC工控機的局限性，促進了新技術的誕生。作為新壹代主流工控機技術，CompactPCI工控機標準於1997年發布之初就倍受業界矚目。相對於以往的STD和IPC，它具有開放性、良好的散熱性、高穩定性、高可靠性及可熱插拔等特點，非常適合於工業現場和信息產業基礎設備的應用，被眾多業內人士認為是繼STD和IPC之後的第三代工控機的技術標準。采用模塊化的CompactPCI總線工控機技術開發產品，可以縮短開發時間、降低設計費用、降低維護費用、提升系統的整體性能。"CompactPCI是PCI總線的電氣和軟件加上歐洲卡，它具有在不關閉系統的情況下的'即插即用'功能，該功能的實現對高可用系統和容錯系統非常重要"，2004年度科技部科技型中小企業技術創新基金項目指南中的這段話，概括出了CompactPCI總線工控機的主要特點和重要性。國家"發改委"也已經把CompactPCI總線工控機列為主要產業化項目之壹。
2001年，PICMG2.16將以太網包交換背板總線引入到CompactPCI總線標準中，為電信語音增值服務設備和基於以太網的工業自動化系統提供了新的技術平臺。2002年，PICMG頒布了面向電信的新標準AdvancedTCA，簡稱ATCA。ATCA比PICMG2.16有更大的規格和容量、更高的背板帶寬、對板卡更嚴格的管理和控制能力、更高的供電能力以及更強的制冷能力等。ATCA不是應用在電信上的第壹個開放式平臺，但它是第壹個由電信專家專為電信應用設計的電信平臺，也主要是為了解決電信系統主要面臨的系統帶寬問題、高可用性問題、現場升級問題、可伸縮性問題、可管理性問題以及可互操作問題，並最終降低成本。
儀器和儀表是工業自動化設備的重要組成部分。CompactPCI向儀器儀表領域的擴展總線就是PXI總線。PXI產生於1998年，主要是面向"虛擬儀器"市場而設計的，但已經不局限於測試和測量設備，正在迅速向其它工業控制自動化領域擴展，並與CompactPCI總線互相補充和融合。PXI總線工控機不但具有VXI的高采樣速率、高帶寬和高分辨率等特點，而且具有開放性、軟件兼容性和低價格等優勢。壹般來說，3U PXI產品用於構造便攜式或小型化的ATE測試設備、數采系統、監控系統以及其它工業自動化系統。6U PXI產品主要應用在高密度、高性能和大型ATE設備或工業自動化系統中。
21世紀的頭20年是新壹代工控機技術蓬勃發展的20年。以CompactPCI總線工控機為代表的第三代工控機技術將在近幾年得到迅速普及和廣泛應用，並在中國信息化進程中發揮重要作用。
4、新壹代工控機的產業化及應用前景
從1998年到今天，CompactPCI總線工控機在國內發展迅速，並得到了壹定程度的應用，但遠沒有達到理想的程度。業界專家普遍認為，制約新壹代工控機技術發展的因素主要有四個:壹是由於CompactPCI總線工控機的生產規模和應用數量還不夠大，成本過高，用戶還在觀望，等待價格的進壹步降低;二是國產化的CompactPCI總線I/O模板的種類和數量還不豐富，配套性還不夠，用戶難以得到完整的解決方案;三是CompactPCI總線設計技術難度大，普及程度不夠，多數企業還不具備自行研制系統配套I/O模板的能力;四是缺少權威的有關CompactPCI總線工控機設計和應用技術的指導性文獻，需要培養更多的掌握該技術的專業設計人才和推廣應用人才。因此，需要在科技部和國家有關部委相關政策的引導下，在中國計算機行業協會PICMG/PRC的統壹組織下，聯合國內外從事CompactPCI總線工控機技術研制和生產的企業、大專院校、科研院所以及用戶，進壹步加大國產化CompactPCI總線工控機的研制和推廣力度，擴大生產規模，增加產品種類和數量，降低產品價格，提高產品的互操作性，實現產業化，培養更多的人才，為CompactPCI總線工控機的發展創造更有利的條件。
到2020年，是中華民族實現民族振興的關鍵20 年，是用信息化帶動工業化、實現國民經濟跨越式發展的20 年，是工業自動化技術和信息產業技術快速發展的時期，也為新壹代工控機技術的應用和發展提供了前所未有的良好發展機遇，應用前景廣闊。
眾所周知，目前國內每年投放市場的DCS系統數量大約在1400套以上，並以每年15%左右的速度增長。DCS中的現場控制器采用的還是第二代IPC工控機產品，需要用新壹代工控機替代升級。隨著鐵路五次提速，原來應用在車站計算機連鎖系統、行車調度監督系統以及鐵路紅外熱軸探測系統上的數千套第壹代和第二代工控機已經不能滿足要求，已經開始用新壹代CompactPCI總線和PXI總線工控機替代。由於電力緊缺而正在加快建設的發電廠和電網系統，需要大量的新壹代工控機產品來實現電力系統綜合自動化。正在迅速發展的智能交通系統需要新壹代工控機技術。紡織工業、制造業、食品加工、石油化工行業、車載信息系統等需要采用新壹代工控機技術。海軍艦載測控設備、陸軍車載武器控制系統和指揮系統、新型的飛行模擬教練系統等需要高性能的新壹代工控機。航空和航天器地面測控設備、雷達識別跟蹤系統和電子對抗系統需要新壹代工控機技術。核電站的核聚變低雜波數據采集與控制系統、大專院校的虛擬儀器教學實驗系統、汽車功能測試性能測試系統、防洪數字化大壩在線監測系統等需要新壹代工控機技術。下壹代的網絡設備、電信核心和邊緣設備、數據通信設備、計算機電話集成(CTI)系統和增值服務業務需要CompactPCI、PICMG2.16及ATCA等新壹代工控機技術。還有妳能想到的或沒有想到的其它應用領域。如果說我國工業自動化設備市場份額只有大約200億人民幣的話，那麽加上國防自動化和信息產業基礎設備，那就是上千億的大市場正等待新壹代工控機去拓展。
如今的時代是變革的時代，也是推陳出新的時代。以CompactPCI總線工控機技術為核心，覆蓋CompactPCI、PXI和ATCA的新壹代工控機技術註定要成為這個時代的主旋律。業界權威人士已經預測:"第壹，CompactPCI將以每年15%~20%的增長速度取代傳統的IPC工控機;第二，CompactPCI與嵌入式系統將成為未來工業控制器的兩大主流技術;第三，中國將成為CompactPCI全球最大的市場。"伴隨著新壹代工控機技術的興起，工控機制造行業也將重新洗牌，強者和弱者將站在同壹個起跑線上，百戈爭流，不進則退，機遇與挑戰並存。國內的企業，只要抓住機遇，大膽創新，勇於和善於迎接挑戰，就壹定會與新壹代工控機技術壹起發展壯大，這是不可阻擋的歷史潮流。
發展趨勢
工控機及其應用的發展是與信息化、數字化、智能化的世界潮流和計算機技術、控制技術、網絡技術、顯示技術(尤其是現場總線和控制網絡)的發展密切相關的。
2000年世界上工業控制計算機市場為300-400億美元，其中DCS60億美元，嵌入式系統60-70億美元，FCS20-30億美元，IPC70-80億美元，PLC70-80億美元，數控70-80億美元。並以每年10-15%的速度增長。
DCS(集散控制系統)
雖然現場總線為基礎的FCS發展很快，並最終取代傳統的DCS，但FCS發展有很多工作要做，如統壹標準，儀表智能化等。而傳統控制系統的維護和改造還需要DCS，因此FCS完全取代傳統的DCS有個較長的過程。
當前工業控制計算機仍以大系統、分散對象、連續生產過程(如:冶金、石化、電力)為主，采用分布式系統結構的分散型控制系統仍在發展。由於開放結構和集成技術的發展，促使大型分散型控制系統銷售增加。DCS1997年銷售為45億美元，2000年為60億美元。世界上主要DCS供應商為:Honeywell、Bailey、Westing、House、ABB、Foxboro、L&N、Siemens、EuRo、橫河、日本山武霍納威爾等。
在工控機中DCS是受計算機影響最大、反應最快的壹種。DCS主要發展趨勢為:
(1)DCS向綜合方向發展，由於標準化數據通信鏈路和網絡的發展，將各種單(多)回路調節器、PLC、工業PC、NC等工控設備構成大系統、以滿足工廠自動化要求，並適應開放化的大趨勢。
(2)DCS向智能化方向發展，由於數據庫系統、推理機能等的發展，尤其是知識庫系統(KEB)和專家系統(ES)的應用，如自學習控制、遠距離診斷、自尋優等，人工智能會在DCS各級實現。和FF現場總線類似，以微處理器為基礎的智能設備、如智能I/O智能PID控制、智能傳感器、變送器、執行器、智能人機接口、可編程調節器相繼出現。
(3)DCS工業PC化，由IPC組成DCS成為壹大趨勢，PC作為DCS的操作站或節點機已經很普遍，PC-PLC、PC-STD、PC-NC等就是PC-DCS先驅，IPC成為DCS的硬件平臺。
(4)DCS專業化，DCS為更適合各相應領域的應用，就要進壹步了解這個專業的工藝和應用要求，以逐步形成如核電DCS，變電站DCS、玻璃DCS、水泥DCS等。
DCS生產廠家的新產品具有以下特點:系統開放、管控壹體化及已有帶先進控制軟件。DCS生產廠家也從事FCS的研發、生產和應用工作。