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  一般嵌入式工控机设计主要有两种体系结构，即封闭式和开放式体系结构。封闭式体系结构的産品不依赖于某种总线标准，为某种特定任务而专门设计，专用性较强，称为芯片级嵌入。开放式体系结构的设计立足于某类开放的工业总线标准。依靠此类开放和标准，工控机厂商设计出各具特色、种类繁多、可供用户灵活选择的模板级産品，如CPU板、模拟量I/O板和数字量 I/O板等。工控机用户可以根据任务的实际情况选择一定数量的功能模板，以最快的速度组合成相应的应用系统，从而大大缩短开发周期，减少开发费用，使産品的升级和维护变得简单、方便，此类嵌入方式称为板级嵌入。

  傳統工控機不僅具有像PC一樣的速度和性能(如成熟的操作員界面、複雜的控制算法和最快的處理器)，還要具備以下特性：

  堅固性

  工控機使用環境複雜，如高溫、高塵環境，可能還需承受沖擊和振動，要求工控機供電電源穩定可靠、制冷性能良好、插卡的固定能力強。

  可靠性

  MTBF指數大于10000小時，需要保守的電路和散熱設計、固態非轉動的盤驅動器和精細的電纜連接來保證。

  低的MTTR指數

  工控機普遍采用去掉有源電路的無源底板或工業主板，功能分散到其它插板上，因此插板一旦出現故障，可以很快完成更換。

  模塊化

  控制设备的工控机需要两个以上的串口、模拟和数字I/ O、运动控制、PLC互连能力、显示等。

  實時性

  工控機要具有時間和事件驅動能力，能對生産過程工況變化實時地進行監測和控制，當過程參數偏離設定值甚至出現故障時，能迅速做出相應的處理。

  相比傳統工控機，嵌入式工控機硬件設計還需考慮以下因素:

  兼容性

  嵌入式工控機硬件設計要做到和PC、MS-DOS完全兼容，充分利用PC所積累的軟、硬件資源。

  克服总线数据宽度和速度瓶颈。标准工业总线一方面使系统开放，另一方面也阻碍工控机处理器性能的发挥。较好的办法是采用All in one和I/O总线设计方案，既可提高性能又可保持向下兼容。随着数据采集量增加，控制策略和控制算法更加优化和复杂，对工控机的处理能力、存储器访问速度和实时响应能力的要求越来越高、越来越严格。股将局部高速总线和慢速系统总线相结合设计，即把对速度要求高的CPU、存储器、看门狗、硬盘和需要高速访问的I/O接口等做在一块All in one模板上，把相对慢速的I/ O部分放在总线上，是一种合理、现实的方案。

  采用基于Flash存储器的新型存储器系统。新型存储器系统以 Flash存储器为核心，具有系统小、功耗低、重量轻、坚固和可靠性高等特点，更能满足各种苛刻的嵌入式应用要求。Flash存储器以其高密度、高速度、不挥发、电可改写和高可靠等优点，为实现工业控制系统软件全固化运行的理想提供了保障。

  系統故障監測和自動恢複。如今，看門狗電路已成爲嵌入式工控機設計不可缺少的一部分。它能在系統出現故障時迅速報警，並在無人幹預的情況下，使系統自動恢複運行。

  采用PC兼容的、高集成度的嵌入式微處理器。

   以上就是嵌入式工控机硬件设计要考虑的因素，任何産品的设计都需要遵守一定的规则。了解更多物联网资讯，可以关注厦门计讯。