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技術文章

嵌入式工業平板電腦和工控機的區別

  工控機自從上世紀90年代進入中國大陸市場以來,至今已有接近30年,隨著社會化信息的不斷深入,工業和生活中也越來越多地依靠工控機,而以IPC為基礎的低成本工業控制自動化正在成為主流,嵌入式工控機、無風扇工業平板電腦的應用越來越來越廣泛,嵌入式工業平板電腦作為工控行業的翹楚,越來越受到大家的追捧,那么嵌入式工業平板電腦和傳統的工控機有什么區別呢?
  首先,工控機的結構上的不同,傳統工控機采用4U等類型冷軋板機箱+金手指主板+底板+大功率電源的組合方式,這樣的結構會存在一些不穩定的因素:
 ?。?)需要底板和CPU卡之間聯接一些比如ATX信號線;
 ?。?)CPU卡要插到底板上會有接觸不良現象,比如振動、運輸過程松動、金手指氧化等均會導致無法開機;
 ?。?)CPU卡+底板的結構會對裝機帶來麻煩,影響工作效率,不利于大量的裝機工作。
 ?。?)供電電源功耗過大,電源需要風扇散熱,當風扇出現故障時會導致電源及主板損壞;
 ?。?)CPU卡由底板供電,當底板出現問題時會影響CPU卡無法正常供電,導致系統不穩定;
 ?。?)CPU為外插(PGA封裝)方式,連接存在隱患,并需要風扇散熱,風扇與CPU連接及使用壽命為最大安全隱患;
  嵌入式工業平板電腦采用的是塑膠或全鋁面板和嵌入式主板,先進而堅固的機構設計能夠承受沖擊、振動、濕度和高低溫的極限環境,系統優點:
 ?。?)對于客戶安裝時只需利用外接插口連接硬盤及內存,即可使用,縮短了裝機時間,提高了工作效率。
 ?。?)嵌入式CPU主板采用單+12V-- +24v直流供電方式,同時配有交流適配器,使現場電源供電方式更豐富,供電更可靠。
 ?。?)采用先進的嵌入式、低功耗CPU主板及最新嵌入式技術,和相關外設接口集成在CPU主板上,減少了聯接問題,可避免相關松動問題
 ?。?)由于嵌入式主板的CPU采用BGA封裝方式,無需顧慮連接問題,并采用免風扇設計,使可靠性大大提高,徹底解決了傳統工控機散熱不足及壽命問題
 ?。?)全鋁結構的外殼,使散熱更充分,體積小、重量輕。便于安裝攜帶。
 ?。?)無風扇嵌入式工控機采用的是全鋁面板和嵌入式主板,先進而堅固的機構設計能夠承受沖擊、振動、濕度和高低溫的極限環境。
  由以上的不同,可以看出CPU卡與底板或外部接口存在大量的聯接線,就導致系統聯接松動或接錯的問題,帶來整個系統的不穩定;嵌入式工業平板電腦采用先進的技術,從根本上解決了傳統工控機無法解決的問題,使系統更穩定,結構更精悍。緊接著是工控機的功能上不同,傳統工控機由CPU卡驅動無源底板上的相關接口卡,存在隱患:
 ?。?)由于底板上有橋芯片存在監容性問題。
 ?。?)由于外設卡要插在無源底板上,受主板驅動能力的影響有時無法驅動更多的外設卡。
 ?。?)CPU卡與相關外設卡這間的信號走線長,存在信號衰減與干擾。
 ?。?)傳統工控機對于更先進的外設沒有預留接口。
  嵌入式工業平板電腦采用嵌入式主板,采用PC104或PCI104等擴展方式,系統優點:
 ?。?)而LCD接口又是嵌入式主板的一大特色,它可以使用戶直接連接液晶顯示屏,比傳統的VGA模式減少了A/D轉換的麻煩,減少安全隱患。
 ?。?)PCI,ISA橋芯片集成在主板上,系統驅動與監容能力更強
 ?。?)不僅可以上標準的操作系統,同時提供嵌入式操作系統:Windos CE、LINUX、Android等,使系統更簡潔、啟動更快、穩定性更高,同時避免了意外關機造成的系統損壞等問題。
 ?。?)嵌入式主板一般采用PC104、PCI104、MIN PCI等擴展形式,信號線更短,信號衰減與干擾更小,接插更牢固、可靠。
 ?。?)嵌入式主板集成DIO,TV-OUT,Audio,單雙網口,多串口、多USB口等主流接口,為客戶提供了更豐富的接口,使客戶擴展更容易。成本更底。
 ?。?)嵌入式主板上采用熔斷器,電源保護設計不僅降低了安裝失誤的風險,而且可以防止系統的意外傷害;高壓二極管控制器反向輸入保護,瞬態電壓抑制二極管。
 ?。?)無風扇嵌入式系統為高速I/O接口內置超低電容ESD保護陣列,如USB、VGA、DVI顯示輸出等,ESD保護陣列保護系統不受外部ESD威脅,保證電源穩定供應和數據傳輸。
  缺點:
 ?。?)PC104等擴展設備價格較高
 ?。?)擴展性相對較弱,不提供傳統ISA接口
  由此看出,傳統工控機由于其主板的驅動能力和監容性問題會給實際系統應用帶來不便,更會因為缼少主流的接口而給客戶帶來采購成本的上升。嵌入式主板由于接口更豐富,接口更主流,為客戶提供了很大的選則空間,降低成本。

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