從電路設(shè)計(jì)、PCBCA D設(shè)計(jì)、BIOS功能到機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)等軟、硬件各方面都充分考慮可靠性、防電磁輻射、抗電磁干擾、防震動(dòng)、電磁兼容、節(jié)能、靜音、抗菌、環(huán)保等。工控機(jī)個(gè)性基礎(chǔ)上， 綠色工控機(jī)從主板到配套的機(jī)箱在內(nèi)的每一個(gè)細(xì)節(jié)上精心設(shè)計(jì)。增加了工控機(jī)的人性化，包括維護(hù)使用者的健康、維護(hù)工控機(jī)的健康和保護(hù)環(huán)境，保證工控機(jī)自身健康方面，力求達(dá)到高品質(zhì)、短命命和本身材質(zhì)的無害性。
工控機(jī)是計(jì)算機(jī)技術(shù)與自動(dòng)控制技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，不只是計(jì)算機(jī)的重要門類, 工控機(jī)即工業(yè)控制計(jì)算機(jī)。而且是實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗，提高工業(yè)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的重要技術(shù)手段。發(fā)展工控機(jī)對(duì)實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化、促進(jìn)產(chǎn)業(yè)信息化和振興經(jīng)濟(jì)有重要意義。本文從工控機(jī)市場(chǎng)、金融危機(jī)影響等方面深入剖析其行業(yè)現(xiàn)狀，論述了工控機(jī)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。
英文簡(jiǎn)稱IPCIndustrialPersonalComput一種采用總線結(jié)構(gòu)，對(duì)生產(chǎn)過程及機(jī)電設(shè)備、工藝裝備進(jìn)行檢測(cè)與控制的工具總稱。工控機(jī)具有重要的計(jì)算機(jī)屬性和特征，如具有計(jì)算機(jī)CPU硬盤、內(nèi)存、外設(shè)及接口，并有操作系統(tǒng)、控制網(wǎng)絡(luò)和協(xié)議、計(jì)算能力、友好的人機(jī)界面。
工控機(jī)行業(yè)的現(xiàn)狀
工控機(jī)市場(chǎng)分布
國(guó)外的產(chǎn)品(例如RA DISYSROCKWELLINTEL等)經(jīng)過幾年的市場(chǎng)拼殺后， 目前國(guó)內(nèi)的工控機(jī)供應(yīng)渠道主要來源于中國(guó)臺(tái)灣及內(nèi)地的廠商。由于利息高、價(jià)格高、服務(wù)難，現(xiàn)已完全退出國(guó)內(nèi)市場(chǎng)。目前，國(guó)內(nèi)的IT業(yè)研發(fā)、加工技術(shù)力量不時(shí)提升；各類芯片和各類器件、生產(chǎn)設(shè)備在國(guó)際市場(chǎng)基本可平等選購(gòu)；軟件資源的可移植性可節(jié)省大量的人力、物力。這些有利條件下，國(guó)內(nèi)一些廠商抓住機(jī)會(huì)快速崛起，利用外鄉(xiāng)綜合競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)逐步將國(guó)外品牌擠出國(guó)內(nèi)工控市場(chǎng)。某些企業(yè)以每年超過100％的資產(chǎn)增長(zhǎng)速度，鼎立于國(guó)內(nèi)的工控市場(chǎng)，而且已勝利打入國(guó)際工控市場(chǎng)。現(xiàn)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)主要工控機(jī)廠商有臺(tái)灣的研華、磐儀、大眾和大陸的研祥、華北、康拓等。
成為西門子、阿爾斯通等歐洲公司的配套產(chǎn)品；航天測(cè)控公司的VXIPXI產(chǎn)品已成為國(guó)防工業(yè)中地面測(cè)控產(chǎn)品；康拓公司的新一代CompactPCIPXI系列產(chǎn)品也開發(fā)成功， 研祥等單位IPC產(chǎn)品的發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁；盛博的嵌入式產(chǎn)品已經(jīng)進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)。并勝利地推出了基于APCIPXI總線產(chǎn)品的KT8000自動(dòng)測(cè)試平臺(tái)，引領(lǐng)了航天器地面測(cè)控的新潮流。國(guó)臺(tái)灣的同行中，除了研華、磐儀等之外，凌華科技集團(tuán)的CompactPCIPXI系列產(chǎn)品也頻頻出現(xiàn)在市場(chǎng)中。
屬于中間產(chǎn)品， 工控行業(yè)的產(chǎn)品和技術(shù)非常特殊。為其他各行業(yè)提供可靠、嵌入式、智能化的工業(yè)計(jì)算機(jī)。隨著社會(huì)信息化的不時(shí)深入，關(guān)鍵性行業(yè)的關(guān)鍵任務(wù)將越來越多地依靠工控機(jī)，而以IPC為基礎(chǔ)的低利息工業(yè)控制自動(dòng)化正在成為主流，外鄉(xiāng)工控機(jī)廠商所受到重視水平也越來越高。隨著電力、冶金、石化、環(huán)保、交通、建筑等行業(yè)的迅速發(fā)展，從數(shù)字家庭用的機(jī)頂盒、數(shù)字電視，銀行柜員機(jī)、高速公路收費(fèi)系統(tǒng)、加油站管理、制造業(yè)生產(chǎn)線控制，金融、政府、國(guó)防等行業(yè)信息化需求不時(shí)增加，對(duì)工控機(jī)的需求很大，工控機(jī)市場(chǎng)發(fā)展前景十分廣闊。
國(guó)際上FCSDCSPLCIPCNC以及各類嵌入式控制裝置正處在快速發(fā)展之中， 近年來。市場(chǎng)規(guī)模以每年10％～15％的速度增長(zhǎng)，而我國(guó)的發(fā)展速度更居于世界前列，目前我國(guó)工控機(jī)的市場(chǎng)規(guī)模約200億元。
世界金融危機(jī)對(duì)工控機(jī)行業(yè)的影響
始于2008年9月的次貸危機(jī)深化， 從2007年2月次貸危機(jī)開始的第一波。金融危機(jī)開始向?qū)嶓w經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)移，經(jīng)濟(jì)衰退的跡象出現(xiàn)第二波，危機(jī)在不時(shí)加深。如果說金融危機(jī)第一波沖擊的房地產(chǎn)、金融行業(yè)或者虛擬經(jīng)濟(jì)，對(duì)我國(guó)工控機(jī)行業(yè)影響不大，可以置身事外的話，第二波的來則將金融危機(jī)轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)危機(jī)，其沖擊向?qū)嶓w經(jīng)濟(jì)展開，各實(shí)體行業(yè)或多或少都受到影響，工控機(jī)行業(yè)也無法獨(dú)善其身了
由于生產(chǎn)要素和資源價(jià)格的大幅上漲使得位居上游的原廠商利息大增， 首先。因而也就不可能支持其采取通過適度的讓利優(yōu)惠以增加或維持市場(chǎng)占有率的戰(zhàn)略，甚至，原廠商將會(huì)通過不時(shí)提高供貨價(jià)格以減少其自身銷售利潤(rùn)的損失或至少維持原有利潤(rùn)不會(huì)下降，同時(shí)位居下游的最終客戶也因?yàn)橥瑯拥脑蜃栽附祪r(jià)銷售，這樣，就把中間的利潤(rùn)空間及生存空間擠得所剩無幾。
宏觀調(diào)控帶來的緊縮貨幣政策導(dǎo)致了市場(chǎng)資金供給量的大幅下降和資金成本的大幅飆升， 其次。這已經(jīng)不單單是擠壓企業(yè)利潤(rùn)空間的問題，更加上升到危及企業(yè)生存平安的高度。相當(dāng)數(shù)量的希望在此環(huán)節(jié)中生存下來的制造企業(yè)都不得不想方法壓縮應(yīng)收賬款，適量擴(kuò)大應(yīng)付賬款。最重要的隨著全球通脹而來的全球經(jīng)濟(jì)衰退初現(xiàn)端倪，相應(yīng)地全球消費(fèi)也都出現(xiàn)了較為明顯的抑制，而這些都大大加劇了生產(chǎn)制造企業(yè)的生存困境，出現(xiàn)的現(xiàn)象就是由于銷售路徑的變窄變細(xì)帶來了道路堵塞的狀況，于是競(jìng)爭(zhēng)進(jìn)一步加劇。這樣的大環(huán)境下，再加之近些年中國(guó)經(jīng)濟(jì)學(xué)界總結(jié)進(jìn)去的有中國(guó)特色的餓狼現(xiàn)象”普遍存在工控行業(yè)也就不可防止地陷入了同質(zhì)化的惡劣競(jìng)爭(zhēng)狀態(tài)之中。
隨著這些行業(yè)在金融危機(jī)中受到涉及， 工控機(jī)行業(yè)服務(wù)于紡織、建筑、汽車、造船、印刷、石化等多個(gè)行業(yè)。工控機(jī)行業(yè)也或多或少受到影響。
工控機(jī)行業(yè)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
PC技術(shù)推動(dòng)了工控機(jī)技術(shù)的發(fā)展
工業(yè)極端環(huán)境里能夠連續(xù)臨時(shí)穩(wěn)定可靠工作的工業(yè)型計(jì)算機(jī)。隨著IntelCPU和MicrosoftDOS/WINDOWS架構(gòu)演變成事實(shí)上的規(guī)范， 工控機(jī)是嵌入在工業(yè)系統(tǒng)內(nèi)部。ISA /PCI總線加固型工業(yè)PCIPC開始向工業(yè)領(lǐng)域滲透。IPC雖然經(jīng)過了工業(yè)化改造（如取消了大母板，采用無源背板、插卡式模板，工業(yè)電源，全鋼密封機(jī)箱微正壓散熱，溫度自動(dòng)檢測(cè)和調(diào)整等）但其實(shí)質(zhì)上仍然不是工業(yè)型PC不能從根本上解決大母板水平放置、抗震動(dòng)沖擊能力差、元器件失效率高、平均修復(fù)時(shí)間（MTP長(zhǎng)、維護(hù)困難等問題，難以滿足工業(yè)控制任務(wù)的苛刻要求。為了滿足市場(chǎng)對(duì)工業(yè)型計(jì)算機(jī)的要求，除了VME總線工控機(jī)外，發(fā)生了一系列基于PC與ISA /PCI總線規(guī)范兼容的嵌入式工控機(jī)，其中比較有代表性的CompactPCI/PXI總線、AT96總線、STD總線和STD32總線工業(yè)控制機(jī)。
各種總線工控機(jī)向高性能、高可靠方向發(fā)展
可以繼續(xù)提升“ALL-IN-ONECPU板的性能， STD總線工控機(jī)采用單片計(jì)算機(jī)（Computer-on-a-chip技術(shù)。而不受小板尺寸限制。386檔次上，MCGSystekWinsystem和北京康拓等公司都推出了386EXALL-IN-ONECPU板。目前，STD總線工控機(jī)已經(jīng)升級(jí)到486DX可以滿足大多數(shù)應(yīng)用要求。1990年9月，STD32MG公布STD32規(guī)范1.0版。STD32具有32bit數(shù)據(jù)寬度，32bit尋址能力，工業(yè)型的高端計(jì)算機(jī)。STD32總線兼容STD-80規(guī)范，產(chǎn)品可以互操作。STD32總線在保管簡(jiǎn)單控制總線特點(diǎn)的同時(shí)，采用了今天的先進(jìn)技術(shù)設(shè)計(jì)OEM產(chǎn)品，如80486和Pentium系列處置器技術(shù)。
其主要特點(diǎn)是其信號(hào)線模仿Motorola公司生產(chǎn)的68000系列單片機(jī)信號(hào)線， VMEVersaModelEurocard總線是由Motorola公司1981年推出的第一代32位工業(yè)開放規(guī)范總線。由于其應(yīng)用的廣泛性被IEEE收為標(biāo)準(zhǔn)，即IEEE1014-1987其規(guī)范文件為VMEbusspecificationRevC.11995年，VME總線的新一代架構(gòu)VME64脫穎而出。相對(duì)于傳統(tǒng)的VME系統(tǒng)，VME64加大了傳輸帶寬，拓展了地址空間并方便了板卡插拔。將6U板的數(shù)據(jù)線寬和地址范圍擴(kuò)展到64bit給3U板提供了32bit和40bit地址模塊，傳輸帶寬達(dá)到80Mb/增加了總線鎖定周期，增加了第一插槽探測(cè)功能，加入了對(duì)熱插拔的支持。VME64擴(kuò)展集是1997通過的新標(biāo)準(zhǔn)，又被稱為VME64x增加了一個(gè)160管腳連接器系列(按5行排列)還在P1/J1和P2/J2之間加入了一個(gè)P0/J0連接器，另外新增設(shè)了一個(gè)3.3V電源管腳。該系統(tǒng)新增的兩個(gè)邊緣總線循環(huán)則把數(shù)據(jù)速率提高到160Mb/此外，還增加了EMC前置面板和ESD功能。VME320最大的改進(jìn)是采用了星型互連的方法來達(dá)到數(shù)據(jù)傳輸加速的目的采用了一種叫做2eSST協(xié)議，這是一種信源同步傳輸協(xié)議，可將理論數(shù)據(jù)速率提高到320Mb/SBS公司推出的VXS規(guī)范和VITA VME國(guó)際貿(mào)易協(xié)會(huì))開發(fā)的VPX規(guī)范。VXS為引用交換結(jié)構(gòu)發(fā)明了條件，而VPX則將開關(guān)結(jié)構(gòu)信號(hào)速率提升到6.25Gb/與此同時(shí)，許多VME總線背板開始使用PMCPCIMezzanineCard插槽，以便能直接使用PCI板卡。制造商們還吸取了PCI板卡的構(gòu)造因素，以使VME板卡跟上行業(yè)的步伐。
原來的名稱為“3GIO由Intel提出的很明顯英特爾的意思是代表著下一代I/O接口規(guī)范。認(rèn)證發(fā)布后改名為“PCI-Express這個(gè)新規(guī)范將全面取代現(xiàn)行的PCI和AGP最終實(shí)現(xiàn)總線規(guī)范的統(tǒng)一。主要優(yōu)勢(shì)就是數(shù)據(jù)傳輸速率高， PCI-Express最新的總線和接口標(biāo)準(zhǔn)。目前最高可達(dá)到10GB/而且還有相當(dāng)大的發(fā)展?jié)摿ΑCIExpress也有多種規(guī)格，從PCIExpress1XPCIExpress16X能滿足現(xiàn)在和將來一定時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)的低速設(shè)備和高速設(shè)備的需求。當(dāng)然，要實(shí)現(xiàn)全面取代PCI和AGP也需要一個(gè)相當(dāng)長(zhǎng)的過程，就像當(dāng)初PCI取代ISA 一樣，都會(huì)有個(gè)過渡的過程。
CompactPCI/PXI總線有替代VME/VXI總線趨勢(shì)
但已經(jīng)受到CompactPCI/PXI產(chǎn)品的強(qiáng)有力沖擊。規(guī)范AT96總線工控機(jī)在軍事裝備和工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)得到進(jìn)一步應(yīng)用。隨著CompactPCI總線冗余設(shè)計(jì)技術(shù)、熱插拔技術(shù)、自診斷技術(shù)的幼稚， VME/VXI總線繼續(xù)在軍事設(shè)備和大型測(cè)試系統(tǒng)方面占有一定的市場(chǎng)份額。構(gòu)造高可用性系統(tǒng)的簡(jiǎn)化，CompactPCI/PXI總線工控機(jī)技術(shù)將得到迅速普及和廣泛應(yīng)用，成為國(guó)內(nèi)繼STD總線工控機(jī)、IPC工控機(jī)之后最具普及前景的新一代高性能工控機(jī)。
加固性ISA /PCI總線工控機(jī)仍然占有一定的市場(chǎng)份額
過去專用的封閉式的架構(gòu)迅速被PC技術(shù)的開放式架構(gòu)所取代， 現(xiàn)在工業(yè)控制機(jī)已經(jīng)發(fā)生了很大的變化。其中最重要的原因之一就是軟件的兼容性。工業(yè)控制機(jī)用戶過去和現(xiàn)在都希望使用與所熟悉的桌面PC機(jī)相同的操作系統(tǒng)和開發(fā)工具，這就導(dǎo)致了開放式桌面PC工業(yè)環(huán)境中的直接應(yīng)用。然而，桌面PC機(jī)技術(shù)是面向商用機(jī)市場(chǎng)的而不是相對(duì)比較小的工業(yè)計(jì)算機(jī)市場(chǎng)，不具備工業(yè)級(jí)性能。由桌面PC技術(shù)衍生的ISA 總線加固型計(jì)算機(jī)在工業(yè)上得到相當(dāng)廣泛的應(yīng)用。
Intel公司開發(fā)了快速的開放式PCI總線規(guī)范， 1992年6月。作為局部和低層次的內(nèi)部處置器總線。兩年之內(nèi)幾乎每個(gè)處置器制造商都將PCI作為計(jì)算機(jī)內(nèi)部芯片級(jí)互連總線，而且自然地發(fā)展成了板級(jí)互連總線。1995年6月PCISIG正式公布了PCI局部總線規(guī)范2.1版，同時(shí)PICMG推出了第一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)PCI/ISA 無源背板總線標(biāo)準(zhǔn)，這樣，加固型PCI/ISA 總線工控機(jī)問世了目前，PCI/ISA 工控機(jī)主要制造商有：TexasMicrosystemTeknorIndustrialComputIndustrialComputerSourcTrentonTerminI-Bu以及研華（ADVA NTEC磐儀（Arbor大眾、北京康拓等公司。
但其背板技術(shù)仍然存在許多缺點(diǎn)：不良的熱設(shè)計(jì)、不良的連接方式、不標(biāo)準(zhǔn)的模板尺寸等。雖然可維護(hù)性和可靠性得到改進(jìn)， 雖然加固型工控機(jī)對(duì)基于大母板的桌面機(jī)進(jìn)行了工業(yè)化改造。但仍然不能滿足工業(yè)控制要求。目前PCI/ISA 工控機(jī)主要做控制系統(tǒng)的檢測(cè)和管理機(jī)使用。
工控機(jī)向綠色環(huán)保發(fā)展
以其樸素別致的外觀， 研祥智能股份推出了綠色健康工控機(jī)。優(yōu)越的防輻射、防電磁干擾、防震動(dòng)性能，業(yè)內(nèi)刮起一陣綠色健康的旋風(fēng)。
