工控機行業的現狀及技術發展趨勢解析工控機是計算機技術與自動掌握技術結合的產物，不僅是計算機的重要門類,而且是實現工業生產自動化，實現優質、高產、低耗，提高工業企業經濟效益的重要技術手段。進展工控機對實現工業現代化、促進產業信息化和振興經濟有重要意義。本文從工控機市場、金融危機影響等方面深化剖析其行業現狀，闡述了工控機技術進展趨勢。

工控機即工業掌握計算機，英文簡稱IPC(IndustrialPersonalComputer)，是一種采納總線結構，對生產過程及機電設備、工藝裝備進行檢測與掌握的工具總稱。工控機具有重要的計算機屬性和特征，如具有計算機CPU、硬盤、內存、外設及接口，并有操作系統、掌握網絡和協議、計算力量、友好的人機界面。

工控機行業的現狀

工控機市場分布

目前國內的工控機供應渠道主要來源于中國臺灣及內地的廠商，國外的產品(例如RADISYS、ROCKWELL、INTEL等)經過幾年的市場拼殺后，由于成本高、價格高、服務難，現已完全退出國內市場。目前，國內的IT業研發、加工技術力氣不斷提升；各類芯片和各類器件、生產設備在國際市場基本可公平選購；軟件資源的可移植性可節約大量的人力、物力。在這些有利條件下，國內一些廠商抓住機會快速崛起，利用本土綜合競爭優勢逐步將國外品牌擠出國內工控市場。某些企業以每年超過100％的資產增長速度，鼎立于國內的工控市場，而且已勝利打入國際工控市場。現國內市場主要工控機廠商有臺灣的研華、磐儀、大眾和大陸的研祥、華北、康拓等。

研祥等單位IPC產品的進展勢頭強勁；盛博的嵌入式產品已經進入國際市場，成為西門子、阿爾斯通等歐洲公司的配套產品；航天測控公司的I、PXI產品已成為國防工業中地面測控產品；康拓公司的新一代CompactPCI、PXI系列產品也開發勝利，并勝利地推出了基于APCI、PXI總線產品的KT8000自動測試平臺，引領了航天器地面測控的新潮流。在我國臺灣的同行中，除了研華、磐儀等之外，凌華科技集團的CompactPCI、PXI系列產品也頻頻消失在市場中。

工控行業的產品和技術特別特別，屬于中間產品，是為其他各行業供應牢靠、嵌入式、智能化的工業計算機。隨著社會信息化的不斷深化，關鍵性行業的關鍵任務將越來越多地依靠工控機，而以IPC為基礎的低成本工業掌握自動化正在成為主流，本土工控機廠商所受到的重視程度也越來越高。隨著電力、冶金、石化、環保、交通、建筑等行業的快速進展，從數字家庭用的機頂盒、數字電視，到銀行柜員機、高速大路收費系統、加油站管理、制造業生產線掌握，金融、政府、國防等行業信息化需求不斷增加，對工控機的需求很大，工控機市場進展前景非常寬闊。

近年來，國際上FCS、DCS、PLC、IPC、NC以及各類嵌入式掌握裝置正處在快速進展之中，市場規模以每年10％～15％的速度增長，而我國的進展速度更居于世界前列，目前我國工控機的市場規模約200億元。

世界金融危機對工控機行業的影響

從2022年2月次貸危機開頭的第一波，到始于2022年9月的次貸危機深化，金融危機開頭向實體經濟轉移，經濟衰退的跡象消失其次波，危機在不斷加深。假如說金融危機第一波沖擊的是房地產、金融行業或者虛擬經濟，對我國工控機行業影響不大，可以置身事外的話，其次波的到來則將金融危機轉化為經濟危機，其沖擊向實體經濟綻開，各實體行業或多或少都受到了影響，工控機行業也無法獨善其身了。

首先，由于生產要素和資源價格的大幅上漲使得位居上游的原廠商成本大增，因而也就不行能支持其實行通過適度的讓利優待以增加或維持市場占有率的策略，甚至，原廠商將會通過不斷提高供貨價格以削減其自身銷售利潤的損失或至少維持原有利潤不會下降，同時位居下游的最終客戶也由于同樣的緣由被迫降價銷售，這樣，就把中間的利潤空間及生存空間擠得所剩無幾。

其次，宏觀調控帶來的緊縮貨幣政策導致了市場資金供應量的大幅下降和資金成本的大幅飆升，這已經不單單是擠壓企業利潤空間的問題，更加上升到了危及企業生存平安的高度。相當數量的盼望在此環節中生存下來的制造企業都不得不想方法壓縮應收賬款，適量擴大應付賬款。最重要的是，隨著全球通脹而來的全球經濟衰退初現端倪，相應地全球消費也都消失了較為明顯的抑制，而這些都大大加劇了生產制造企業的生存逆境，呈現的現象就是由于銷售路徑的變窄變細帶來了道路堵塞的狀況，于是競爭進一步加劇。在這樣的大環境下，再加之近些年中國經濟學界總結出來的有中國特色的“餓狼現象”的普遍存在，工控行業也就不行避開地陷入了同質化的惡劣競爭狀態之中。

工控機行業服務于紡織、建筑、汽車、造船、印刷、石化等多個行業，隨著這些行業在金融危機中受到波及，工控機行業也或多或少受到了影響。

工控機行業技術進展趨勢

PC技術推動了工控機技術的進展

工控機是嵌入在工業系統內部，在工業極端環境里能夠連續長期穩定牢靠工作的工業型計算機。隨著IntelCPU和MicrosoftDOS/WINDOWS架構演化成事實上的標準，ISA/PCI總線加固型工業PC（IPC）開頭向工業領域滲透。IPC雖然經過了工業化改造（如取消了大母板，采納無源背板、插卡式模板，工業電源，全鋼密封機箱微正壓散熱，溫度自動檢測和調整等），但其本質上仍舊不是工業型PC，不能從根本上解決大母板水平放置、抗震驚沖擊力量差、元器件失效率高、平均修復時間（MTTR）長、維護困難等問題，難以滿意工業掌握任務的苛刻要求。為了滿意市場對工業型計算機的要求，除了VME總線工控機外，產生了一系列基于PC的、與ISA/PCI總線標準兼容的嵌入式工控機，其中比較有代表性的是CompactPCI/PXI總線、AT96總線、STD總線和STD32總線工業掌握機。

各種總線工控機向高性能、高牢靠方向進展

STD總線工控機采納單片計算機（Computer-on-a-chip）技術，可以連續提升“ALL-IN-ONE”CPU板的性能，而不受小板尺寸限制。在386檔次上，MCG、Systek、Winsystems和北京康拓等公司都推出了386EX“ALL-IN-ONE”CPU板。目前，STD總線工控機已經升級到486DX，可以滿意大多數應用要求。1990年9月，STD32MG公布STD32規范1.0版。STD32具有32bit數據寬度，32bit尋址力量，是工業型的高端計算機。STD32總線兼容STD-80規范，產品可以互操作。STD32總線在保留簡潔掌握總線特點的同時，采納了今日的先進技術設計OEM產品，如80486和Pentium系列處理器技術。

VME(VersaModelEurocard)總線是由Motorola公司1981年推出的第一代32位工業開放標準總線，其主要特點是其信號線仿照Motorola公司生產的68000系列單片機信號線，由于其應用的廣泛性被IEEE收為標準，即IEEE1014-1987，其標準文件為VMEbusspecificationRevC.1。1995年，VME總線的新一代架構VME64脫穎而出。相對于傳統的VME系統，VME64加大了傳輸帶寬，拓展了地址空間并便利了板卡插拔。它將6U板的數據線寬和地址范圍擴展到了64bit，給3U板供應了32bit和40bit地址模塊，傳輸帶寬達到了80Mb/s，增加了總線鎖定周期，增加了第一插槽探測功能，加入了對熱插拔的支持。VME64擴展集是1997通過的新標準，它又被稱為VME64x。它增加了一個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P0/J0連接器，另外新增設了一個3.3V電源管腳。該系統新增的兩個邊緣總線循環則把數據速率提高到160Mb/s。此外，還增加了EMC前置面板和ESD功能。VME320最大的改進是采納了星型互連的方法來達到數據傳輸加速的目的。它采納了一種叫做2eSST的協議，這是一種信源同步傳輸協議，可將理論數據速率提高到320Mb/s。SBS公司推出的S標準和VITA(VME國際貿易協會)開發的VPX標準。S為引用交換結構制造了條件，而VPX則將開關結構信號速率提升到了6.25Gb/s。與此同時，很多VME總線背板開頭使用PMC（PCIMezzanineCard）插槽，以便能直接使用PCI板卡。制造商們還吸取了PCI板卡的構造因素，以使VME板卡跟上行業的步伐。

PCI-Express是最新的總線和接口標準，它原來的名稱為“3GIO”，是由Intel提出的。很明顯英特爾的意思是它代表著下一代I/O接口標準。認證發布后改名為“PCI-Express”。這個新標準將全面取代現行的PCI和AGP，最終實現總線標準的統一。它的主要優勢就是數據傳輸速率高，目前最高可達到10GB/s，而且還有相當大的進展潛力。PCIExpress也有多種規格，從PCIExpress1X到PCIExpress16X，能滿意現在和將來肯定時間內消失的低速設備和高速設備的需求。當然，要實現全面取代PCI和AGP也需要一個相當長的過程，就像當時PCI取代ISA一樣，都會有個過渡的過程。

CompactPCI/PXI總線有替代VME/I總線趨勢

VME/I總線連續在軍事設備和大型測試系統方面占有肯定的市場份額，但已經受到CompactPCI/PXI產品的強有力沖擊。標準AT96總線工控機在軍事裝備和工業現場得到進一步應用。隨著CompactPCI總線冗余設計技術、熱插拔技術、自診斷技術的成熟，構造高可用性系統的簡化，CompactPCI/PXI總線工控機技術將得到快速普及和廣泛應用，成為國內繼STD總線工控機、IPC工控機之后最具普及前景的新一代高性能工控機。

加固性ISA/PCI總線工控機仍舊占有肯定的市場份額

現在工業掌握機已經發生了很大的變化，過去專用的封閉式的架構快速被PC技術的開放式架構所取代，其中最重要的緣由之一就是軟件的兼容性。工業掌握機用戶過去和現在都盼望使用與所熟識的桌面PC機相同的操作系統和開發工具，這就導致了開放式桌面PC在工業環境中的直接應用。然而，桌面PC機技術是面對商用機市場的，而不是相對比較小的工業計算機市場，它不具備工業級性能。由桌面PC技術衍生的ISA總線加固型計算機在工業上得到了相當廣泛的應用。

1992年6月，Intel公司開發了快速的開放式PCI總線規范，作為局部和低層次的內部處理器總線。在兩年之內幾乎每個處理器制造商都將PCI作為計算機內部芯片級互連總線，而且自然地進展成了板級互連總線。1995年6月PCISIG正式公布了PCI局部總線規范2.1版，同時PICMG推出了第一個標準PCI/ISA無源背板總線標準，這樣，加固型PCI/ISA總線工控機問世了。目前，PCI/ISA工控機主要制造商有：TexasMicrosystems、TeknorIndustrialComputers、IndustrialComputerSource、TrentonTerminals、I-Bus以及研華（ADVANTEC）、磐儀（Arbor）、大眾、北京康拓等公司。

雖然加固型工控機對基于大母板的桌面機進行了工業化改造，但其背板技術仍舊存在很多缺點：不良的熱設計、不良的連接方式、不標準的模板尺寸等。雖然可維護性和牢靠性得到了改進，但仍舊不能滿意工業掌握要求。目前PCI/ISA工控機主要做掌握系統的檢測和管理機使用。

工控機向綠色環保進展