揭開堅(jiān)不可摧的面紗：工業(yè)電腦的演變

打開任何給定工廠車間的控制柜，您很可能會發(fā)現(xiàn)某種類型的電腦運(yùn)行部分流程、服務(wù)云連接、作為視覺系統(tǒng)的一部分處理圖像或運(yùn)行顯示面板。現(xiàn)代工業(yè)電腦雖然與老式電腦相比無法立即識別，但它是一種久經(jīng)沙場、堅(jiān)固耐用的硬件。但它們是完全免維護(hù)的嗎？

最初的工控機(jī)與現(xiàn)在可用的工業(yè)化版本相去甚遠(yuǎn)。我第一次接觸工控機(jī)是4U機(jī)架式單元，雖然它們看起來很堅(jiān)固，因?yàn)橥鈿な倾y色的，并且有一個(gè)用于將電噪聲引導(dǎo)到地面的螺柱，但它們實(shí)際上只包含標(biāo)準(zhǔn)臺式電腦組件。

事實(shí)證明，它們在熱玻璃工廠的環(huán)境中表現(xiàn)不佳，并且在出現(xiàn)故障后需要頻繁更換零件。通常，電源會因?yàn)閰⒖茧妷翰罨蜉斎腚娫丛肼暥В蛘唢L(fēng)扇在沾滿油膩灰塵后會減慢并停止，并允許內(nèi)部溫度上升而關(guān)閉中央電源。處理單元（CPU）。

現(xiàn)在的工控機(jī)與那些早期的型號幾乎沒有相似之處。首先，由于架構(gòu)的單板性質(zhì)，它們可能很小。其次，起源于筆記本電腦和其他移動設(shè)備的低功耗CPU導(dǎo)致被動冷卻、無風(fēng)扇型號、完全密封、甚至經(jīng)過認(rèn)證的IP68防塵防水。

不僅如此，將單板計(jì)算機(jī)完全封裝在被動冷卻的不銹鋼外殼中可以使工控機(jī)幾乎可以承受任何振動或沖擊。

工控機(jī)的物理性能非常堅(jiān)固，可以作為幾乎防彈的防水、防塵裝置。那么，這些單位的致命弱點(diǎn)是什么？與任何電子設(shè)備一樣，它仍然取決于灰塵、濕氣和輸入電源質(zhì)量。

盡管沒有移動部件來被動冷卻工控機(jī)設(shè)備，但如果灰塵大量積聚在散熱器的散熱片上，就會阻礙正常的冷卻。幸運(yùn)的是，定期除塵就足夠了，而且不像帶風(fēng)扇的老式電腦那么頻繁。幾個(gè)月過去了，無需用刷子或真空吸塵器清除設(shè)備上的沉積灰塵，也不會出現(xiàn)任何問題。

即使是 IP68 防水電腦也必須具有某種類型的電源連接器、現(xiàn)場總線或視頻端口、無線連接天線或通用串行總線 (USB) 端口。IP級工控機(jī)外殼上的任何開口都必須安裝工廠提供的密封蓋，否則會導(dǎo)致進(jìn)水、腐蝕和內(nèi)部故障。

與大多數(shù)其他電子產(chǎn)品相比，現(xiàn)代工控機(jī)的電源對電源電壓值、瞬變、電磁干擾 (EMI)、靜電放電 (ESD) 和電噪聲的容忍度要高得多，但仍然可能會損壞工控機(jī)或縮短其使用壽命通過向其提供超出規(guī)格的功率值或通過出現(xiàn)大的電壓尖峰。部分此類漏洞可以通過不間斷電源 (UPS) 和輸入電源上的線路濾波器來緩解。

如果工控機(jī)提供的軟件映像包含 Windows 下的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) (RTOS) 或?qū)崟r(shí)擴(kuò)展，甚至是Linux 變體之一，這會給所有者帶來一些額外的挑戰(zhàn)。工廠IT部門可能會將工控機(jī)納入其管理的計(jì)算機(jī)保護(hù)范圍內(nèi)，并假設(shè)自動軟件更新、安全補(bǔ)丁和驅(qū)動程序更新將使每個(gè)人的生活更輕松；通常，供應(yīng)商提供的驅(qū)動程序集已經(jīng)過實(shí)時(shí)擴(kuò)展的系統(tǒng)測試，尤其是在 Windows下，以確保正常運(yùn)行，不會出現(xiàn)內(nèi)存泄漏、鎖定內(nèi)存塊或任何其他導(dǎo)致系統(tǒng)問題的情況。在這些情況下，最好讓 IT 將工控機(jī)視為桌面計(jì)算機(jī)以外的設(shè)備，并且僅從原始供應(yīng)商獲取軟件更新。