商用計(jì)算機(jī)和工業(yè)計(jì)算機(jī)之間的相似之處可能多于差異之處。工業(yè)電腦利用了消費(fèi)技術(shù)領(lǐng)域的許多進(jìn)步，但增加了工業(yè)應(yīng)用所必需的軟件、編程、確定性和連接性。

專業(yè)人士表示：“從增加內(nèi)存到摩爾定律所描述的處理能力的指數(shù)級(jí)增長，工業(yè)控制必將受益于計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展。但工業(yè)電腦必須經(jīng)過強(qiáng)化才能承受嚴(yán)酷的生產(chǎn)環(huán)境?！薄吧逃糜?jì)算機(jī)通常功能更強(qiáng)大、價(jià)格更便宜，更容易進(jìn)行POC（概念驗(yàn)證）和AI（人工智能）應(yīng)用。但它們在工業(yè)環(huán)境中大規(guī)模部署時(shí)會(huì)出現(xiàn)問題，因?yàn)楣?yīng)和硬件的可靠性，或者對工業(yè)用例、工業(yè)電壓等的額外支持?！?/p>

工控機(jī)的特性

工控機(jī)與商用電腦類似，都是接收、存儲(chǔ)、處理信息，按照軟件指令執(zhí)行一系列的操作，主板、CPU、RAM、擴(kuò)展槽、存儲(chǔ)介質(zhì)等硬件組件也類似。

然而，工控機(jī)在堅(jiān)固性、可靠性、性能、兼容性、可擴(kuò)展性和長期可用性方面與消費(fèi)級(jí)電腦有所不同。與商用電腦最大的區(qū)別可能在于，工控機(jī)具有工業(yè)加固的外殼，因此在工業(yè)環(huán)境中比個(gè)人電腦更具優(yōu)勢，因?yàn)樗鼈兪乖O(shè)備能夠承受溫度波動(dòng)、噪音、振動(dòng)和其他工業(yè)惡劣條件。

工控機(jī)必須在惡劣、腐蝕和骯臟的環(huán)境中運(yùn)行。在惡劣條件下運(yùn)行，工業(yè)電腦可以承受沖擊和振動(dòng)等因素，這些因素對商用電腦有害；

極端溫度會(huì)影響性能和硬件壽命；灰塵和濕度；IP等級(jí)；以及工業(yè)環(huán)境中常見的電磁干擾(EMI)。

基于工控機(jī)的控制系統(tǒng)提高了工業(yè)應(yīng)用的連接能力。它們還提供強(qiáng)大、靈活且經(jīng)濟(jì)高效的控制。工控機(jī)通常實(shí)時(shí)運(yùn)行且具有確定性。例如，高精度和確定性的周期性更新可以提高協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)控制和精確時(shí)間間隔數(shù)據(jù)采樣的準(zhǔn)確性。相比之下，可編程邏輯控制器(PLC)通常提供以毫秒為單位的掃描速率，而工控機(jī)的掃描速率為微秒級(jí)。

工控機(jī)的優(yōu)勢

基于工控機(jī)的控制系統(tǒng)為工業(yè)應(yīng)用提供了諸多好處，包括性能、降低成本和延長系統(tǒng)生命周期?；诠た貦C(jī)的控制系統(tǒng)可以更快地集成，并且處理器比硬件PLC更強(qiáng)大。許多機(jī)器和設(shè)備受益于集中控制，而在某些情況下，分散控制更有優(yōu)勢。一般來說，最有利的做法是從一個(gè)中心位置訪問所有軟件和數(shù)據(jù)，并對控制系統(tǒng)上的所有設(shè)備使用一種中央通信方法。

當(dāng)PLC過時(shí)時(shí)，軟件可能也需要升級(jí)。在基于工控機(jī)的控制系統(tǒng)中，處理器生命周期的結(jié)束并不意味著系統(tǒng)架構(gòu)或軟件過時(shí)。通過將更多功能整合到軟件中并在工控機(jī)上運(yùn)行，用戶可以用新工控機(jī)替換老化的工控機(jī)，而無需對控制系統(tǒng)的其余部分（包括軟件）進(jìn)行任何更改。自動(dòng)化程序和現(xiàn)場總線配置可以下載到新工控機(jī)上的軟件系統(tǒng)中，而無需更改代碼。

工業(yè)控制技術(shù)的發(fā)展有時(shí)會(huì)凸顯PLC、可編程自動(dòng)化控制器(PAC)和工控機(jī)之間的差異。有時(shí)，它們之間的差異也會(huì)變得模糊。但還是存在一些普遍的差異。

PLC采用單處理器設(shè)計(jì)，可確定性地執(zhí)行機(jī)器控制邏輯，它們是繼硬接線繼電器之后的進(jìn)化步驟。梯形邏輯是傳統(tǒng)PLC的主要編程語言。它們通常只使用一種協(xié)議進(jìn)行通信，任何額外的現(xiàn)場總線或協(xié)議都需要額外的硬件。PAC可以使用每個(gè)機(jī)架的多個(gè)處理器來提高性能。它們可容納更多編程語言，甚至一些第三方軟件以增強(qiáng)功能。但是，與真正的基于計(jì)算機(jī)的控制相比，該系統(tǒng)仍然相當(dāng)封閉。

工控機(jī)的應(yīng)用

越來越多的工業(yè)用戶開始對軟件進(jìn)行更嚴(yán)格的控制，他們正在尋找使用Linux、云和PC的方法，以擺脫對傳統(tǒng)專業(yè)專用HMI[人機(jī)界面]和專有技術(shù)的依賴，從而保持競爭力和靈活性。

這些應(yīng)用中有許多是在電力和交通運(yùn)輸領(lǐng)域。邊緣計(jì)算中也有應(yīng)用，用于可再生能源和能源存儲(chǔ)中的Modbus數(shù)據(jù)采集和聚合，以及用于“車載鐵路和公交車票價(jià)收集、基于GPS的車隊(duì)跟蹤、車載視頻監(jiān)控和基于機(jī)器學(xué)習(xí)的視覺軌道檢查”的應(yīng)用。

工廠自動(dòng)化無疑是工業(yè)計(jì)算機(jī)的一個(gè)關(guān)鍵用例，但我們現(xiàn)在看到的正在崛起的行業(yè)包括能源管理、智能城市和建筑、智能農(nóng)業(yè)、采礦、自動(dòng)駕駛汽車（從自導(dǎo)式倉儲(chǔ)機(jī)器人到自動(dòng)拖拉機(jī)和在酒店、醫(yī)院或郵件室移動(dòng)物品的禮賓機(jī)器人）以及醫(yī)療設(shè)備。而且，除了SCADA應(yīng)用外，還用于IoT[物聯(lián)網(wǎng)]網(wǎng)關(guān)應(yīng)用、數(shù)字孿生設(shè)置和模型構(gòu)建，這本質(zhì)上是邊緣到云通信、數(shù)據(jù)記錄、邊緣服務(wù)器等。此外，監(jiān)管要求和標(biāo)準(zhǔn)較高的行業(yè)正在轉(zhuǎn)向通?？梢詷?biāo)準(zhǔn)化且具有更長生命周期承諾的IPC，以避免在消費(fèi)類PC進(jìn)行換代時(shí)可能出現(xiàn)的昂貴且耗時(shí)的重新認(rèn)證。