什么是工業(yè)計(jì)算機(jī)及其在工業(yè)計(jì)算中的作用？

工業(yè)計(jì)算機(jī)是一種特定類型的計(jì)算系統(tǒng)，旨在管理機(jī)器自動(dòng)化、制造設(shè)備和新時(shí)代自主機(jī)器人技術(shù)的各種工廠和工業(yè)工作負(fù)載。 工業(yè)計(jì)算機(jī)的一 大優(yōu)勢(shì)是 能夠在最惡劣的工業(yè)環(huán)境中以高可靠性運(yùn)行。大多數(shù)工業(yè)計(jì)算機(jī)都采用堅(jiān)固的設(shè)計(jì)理念，采用 無(wú)風(fēng)扇 冷卻技術(shù)、無(wú)電纜連接以消除移動(dòng)部件，并能抵抗一定程度的灰塵和水侵入。這些關(guān)鍵特性是工業(yè)計(jì)算機(jī)的一些最大優(yōu)勢(shì)，因?yàn)樗鼮橛?jì)算機(jī)提供了穩(wěn)定性和 效率。 許多無(wú)法承受停機(jī)時(shí)間的工業(yè)自動(dòng)化部署。

工業(yè)計(jì)算機(jī)與商用臺(tái)式計(jì)算機(jī)有何不同？

由于其部署用例，工業(yè)計(jì)算機(jī)在非常具體的方面不同于商用臺(tái)式計(jì)算機(jī)。雖然內(nèi)部組件可能看起來(lái)像普通的臺(tái)式電腦組件，（CPU、內(nèi)存、存儲(chǔ)）；但工業(yè)計(jì)算機(jī)在其獨(dú)特的堅(jiān)固設(shè)計(jì)特點(diǎn)方面卻大不相同，這些特點(diǎn)專為工業(yè)自動(dòng)化機(jī)器的可靠性和精度而設(shè)計(jì)。有許多設(shè)計(jì)特性對(duì)于工業(yè)計(jì)算機(jī)的性能和穩(wěn)定性來(lái)說(shuō)是不可或缺的，應(yīng)該比較和評(píng)估這些特性，以確保在集成計(jì)算硬件時(shí)獲得最佳的總體擁有成本：

外殼尺寸： 工業(yè)計(jì)算機(jī)通常會(huì)經(jīng)歷惡劣的工廠條件，在這些條件下，暴露于寬溫度、振動(dòng)和電壓尖峰可能會(huì)對(duì)普通計(jì)算機(jī)造成損害。 因此，工業(yè)計(jì)算機(jī)的內(nèi)部組件由合金材料制成，強(qiáng)度足以承受 高溫和振動(dòng)。大多數(shù)外部外殼都具有 堅(jiān)固的鋁制機(jī)箱，可充當(dāng)散熱器，將熱量從中央處理器、內(nèi)存和存儲(chǔ)等 關(guān)鍵 內(nèi)部組件 傳遞出去。

工業(yè)級(jí)組件： 工業(yè)計(jì)算機(jī)通常會(huì)配備經(jīng)過(guò)測(cè)試和驗(yàn)證可在惡劣工業(yè)環(huán)境中運(yùn)行的工業(yè)級(jí)組件。從PCB 主板到電焊電容器的所有部件都經(jīng)過(guò)特別挑選，并集成到最終的工業(yè)計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)中，可以在工廠設(shè)置中進(jìn)行大規(guī)模部署。

防止灰塵和微粒侵入： 工業(yè)計(jì)算機(jī)專為部署在工廠自動(dòng)化或采礦過(guò)程等領(lǐng)域而設(shè)計(jì)，這些領(lǐng)域通常會(huì)出現(xiàn)灰塵和異物。因此，工業(yè)計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)具有堅(jiān)固的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，無(wú)需冷卻通風(fēng)口，防止惡劣環(huán)境中的灰塵和其他微粒危害計(jì)算機(jī)及其功能。

極端溫度：許多工業(yè)應(yīng)用需要能夠承受極端工作溫度的計(jì)算機(jī)。由于帶有風(fēng)扇的計(jì)算機(jī)會(huì)因灰塵污染而出現(xiàn)故障，因此這些專用計(jì)算機(jī)采用 無(wú)風(fēng)扇系統(tǒng) 架構(gòu)設(shè)計(jì)，該架構(gòu)利用散熱器和熱管來(lái)保持寬泛的工作溫度。這使工業(yè)計(jì)算機(jī)能夠在惡劣的環(huán)境和溫度通常無(wú)法控制的環(huán)境中運(yùn)行。例如，工業(yè)用例中的計(jì)算機(jī)可以支持 –40C 到70C（-40F 到158F）的工作溫度，從而在極冷和極熱的應(yīng)用中都能發(fā)揮作用。

抗沖擊和抗振動(dòng)：高水平的沖擊和振動(dòng)可能對(duì)未經(jīng)過(guò)廣泛設(shè)計(jì)驗(yàn)證和測(cè)試的計(jì)算機(jī)有害。大多數(shù)工業(yè)計(jì)算機(jī)將對(duì)這些環(huán)境因素具有一定程度的抵抗力，并在這些特定情況下保持功能。例如，一些工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備在制造過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一定程度的沖擊和振動(dòng)，這可能會(huì)對(duì)普通計(jì)算機(jī)造成損害并導(dǎo)致系統(tǒng)故障。支持3-5 GRMS的振動(dòng)水平；而震蕩往往支持高達(dá)50G；一些工業(yè)計(jì)算機(jī)還可以滿足嚴(yán)格的軍事規(guī)格。

入口保護(hù) （IP 等級(jí)）：工業(yè)計(jì)算機(jī)不僅可以防塵，還 可以在一定程度上防水?？煽壳覉?jiān)固的計(jì)算機(jī)的關(guān)鍵是消除多點(diǎn)故障，尤其是灰塵和水元素。例如，在食品制造和化學(xué)加工等工業(yè)應(yīng)用中，自動(dòng)化設(shè)備及其計(jì)算機(jī)經(jīng)常使用熱水噴射或 清潔材料沖洗。因此，在這些環(huán)境中使用的 大多數(shù)工業(yè) 計(jì)算機(jī)都有一定程度的IP 保護(hù)，從設(shè)計(jì)到特殊的M12 連接器，將在下面進(jìn)行說(shuō)明。

EMI 電阻： 電磁干擾(EMI) 的簡(jiǎn)稱，這是一種自然發(fā)生的現(xiàn)象，當(dāng)一個(gè)設(shè)備的電磁 (EM) 場(chǎng)降低附近另一設(shè)備的電磁場(chǎng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生這種現(xiàn)象。這可能導(dǎo)致電路退化，甚至可能使其停止工作。在工業(yè)環(huán)境中，不同設(shè)備的存在加上安裝不當(dāng)可能會(huì)促進(jìn)有害電磁干擾的發(fā)射 并造成信號(hào)干擾。因此，大多數(shù) 工業(yè)計(jì)算機(jī)都經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)、屏蔽和測(cè)試，以確保完全隔離 并 遵守嚴(yán)格的監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)和合規(guī)性。

可擴(kuò)展性和壽命： 工業(yè)計(jì)算機(jī)比商用計(jì)算機(jī)具有更多的擴(kuò)展能力，包括對(duì) 許多 舊 設(shè)備和應(yīng)用程序的適當(dāng)支持。 使用的許多組件都是可用的，并且可以使用長(zhǎng)達(dá) 15 年，從而提供長(zhǎng)期的嵌入式計(jì)算解決方案。這對(duì)于可能無(wú)法每隔幾年使用最新的自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行升級(jí)或改造的工業(yè)工廠來(lái)說(shuō)尤其重要。因此，當(dāng)今大多數(shù)工業(yè)計(jì)算機(jī)都提供了一個(gè)平臺(tái)來(lái)幫助整合源自各種傳統(tǒng)和最新技術(shù)特性的多個(gè)工作負(fù)載。一個(gè)關(guān)鍵示例是支持傳統(tǒng)模擬串行端口與最新的數(shù)字通用串行總線 (USB) 連接器的能力。