揭开坚不可摧的面纱：工业电脑的演变

打开任何给定工厂车间的控制柜，您很可能会发现某种类型的电脑运行部分流程、服务云连接、作为视觉系统的一部分处理图像或运行显示面板。现代工业电脑虽然与老式电脑相比无法立即识别，但它是一种久经沙场、坚固耐用的硬件。但它们是完全免维护的吗？

最初的工控机与现在可用的工业化版本相去甚远。我第一次接触工控机是4U机架式单元，虽然它们看起来很坚固，因为外壳是银色的，并且有一个用于将电噪声引导到地面的螺柱，但它们实际上只包含标准台式电脑组件。

事实证明，它们在热玻璃工厂的环境中表现不佳，并且在出现故障后需要频繁更换零件。通常，电源会因为参考电压差或输入电源噪声而消失，或者风扇在沾满油腻灰尘后会减慢并停止，并允许内部温度上升而关闭中央电源。处理单元（CPU）。

现在的工控机与那些早期的型号几乎没有相似之处。首先，由于架构的单板性质，它们可能很小。其次，起源于笔记本电脑和其他移动设备的低功耗CPU导致被动冷却、无风扇型号、完全密封、甚至经过认证的IP68防尘防水。

不仅如此，将单板计算机完全封装在被动冷却的不锈钢外壳中可以使工控机几乎可以承受任何振动或冲击。

工控机的物理性能非常坚固，可以作为几乎防弹的防水、防尘装置。那么，这些单位的致命弱点是什么？与任何电子设备一样，它仍然取决于灰尘、湿气和输入电源质量。

尽管没有移动部件来被动冷却工控机设备，但如果灰尘大量积聚在散热器的散热片上，就会阻碍正常的冷却。幸运的是，定期除尘就足够了，而且不像带风扇的老式电脑那么频繁。几个月过去了，无需用刷子或真空吸尘器清除设备上的沉积灰尘，也不会出现任何问题。

即使是 IP68 防水电脑也必须具有某种类型的电源连接器、现场总线或视频端口、无线连接天线或通用串行总线 (USB) 端口。IP级工控机外壳上的任何开口都必须安装工厂提供的密封盖，否则会导致进水、腐蚀和内部故障。

与大多数其他电子产品相比，现代工控机的电源对电源电压值、瞬变、电磁干扰 (EMI)、静电放电 (ESD) 和电噪声的容忍度要高得多，但仍然可能会损坏工控机或缩短其使用寿命通过向其提供超出规格的功率值或通过出现大的电压尖峰。部分此类漏洞可以通过不间断电源 (UPS) 和输入电源上的线路滤波器来缓解。

如果工控机提供的软件映像包含 Windows 下的实时操作系统 (RTOS) 或实时扩展，甚至是Linux 变体之一，这会给所有者带来一些额外的挑战。工厂IT部门可能会将工控机纳入其管理的计算机保护范围内，并假设自动软件更新、安全补丁和驱动程序更新将使每个人的生活更轻松；通常，供应商提供的驱动程序集已经过实时扩展的系统测试，尤其是在 Windows下，以确保正常运行，不会出现内存泄漏、锁定内存块或任何其他导致系统问题的情况。在这些情况下，最好让 IT 将工控机视为桌面计算机以外的设备，并且仅从原始供应商获取软件更新。