1、工控机行业发展现状分析控机是计算机技术与自动控制技术结合的产物，不仅是计算机的重要门类,而且是实现工业生产自动化，实现优质、高产、低耗，提高工业企业经济效益的重要技术手段。发展工控机对实现工业现代化、促进产业信息化和振兴经济有重要意义。本文从工控机市场、金融危机影响等方面深入剖析其行业现状，阐述了工控机技术发展趋势。 工控机即工业控制计算机，英文简称 IPC(IndustrialPersonalComputer)，是一种采用总线结构，对生产过程及机电设备、工艺装备进行检测与控制的工具总称。工控机具有重要的计算机属性和特征，如具有计算机 CPU、硬盘、内存、外设及接口，并有操作系统、控制网络和协
2、议、计算能力、友好的人机界面。 工控机行业的现状 工控机市场分布 目前国内的工控机供应渠道主要来源于中国台湾及内地的厂商，国外的产品(例如 RADISYS、ROCKWELL、INTEL 等)经过几年的市场拼杀后，由于成本高、价格高、服务难，现已完全退出国内市场。目前，国内的 IT 业研发、加工技术力量不断提升；各类芯片和各类器件、生产设备在国际市场基本可平等选购；软件资源的可移植性可节省大量的人力、物力。在这些有利条件下，国内一些厂商抓住机会快速崛起，利用本土综合竞争优势逐步将国外品牌挤出国内工控市场。某些企业以每年超过 100的资产增长速度，鼎立于国内的工控市场，而且已成功打入国际工控市场。
3、现国内市场主要工控机厂商有台湾的研华、磐仪、大众和大陆的研祥、华北、康拓等。 研祥等单位 IPC 产品的发展势头强劲；盛博的嵌入式产品已经进入国际市场，成为西门子、阿尔斯通等欧洲公司的配套产品；航天测控公司的 VXI、PXI 产品已成为国防工业中地面测控产品；康拓公司的新一代 CompactPCI、PXI 系列产品也开发成功，并成功地推出了基于 APCI、PXI 总线产品的 KT8000 自动测试平台，引领了航天器地面测控的新潮流。在我国台湾的同行中，除了研华、磐仪等之外，凌华科技集团的 CompactPCI、PXI 系列产品也频频出现在市场中。 工控行业的产品和技术非常特殊，属于中间产品，是
4、为其他各行业提供可靠、嵌入式、智能化的工业计算机。随着社会信息化的不断深入，关键性行业的关键任务将越来越多地依靠工控机，而以 IPC 为基础的低成本工业控制自动化正在成为主流，本土工控机厂商所受到的重视程度也越来越高。随着电力、冶金、石化、环保、交通、建筑等行业的迅速发展，从数字家庭用的机顶盒、数字电视，到银行柜员机、高速公路收费系统、加油站管理、制造业生产线控制，金融、政府、国防等行业信息化需求不断增加，对工控机的需求很大，工控机市场发展前景十分广阔。 近年来，国际上 FCS、DCS、PLC、IPC、NC 以及各类嵌入式控制装置正处在快速发展之中，市场规模以每年 1015的速度增长，而我国的
5、发展速度更居于世界前列，目前我国工控机的市场规模约 200 亿元。 世界金融危机对工控机行业的影响 从 2007 年 2 月次贷危机开始的第一波，到始于 2008 年 9 月的次贷危机深化，金融危机开始向实体经济转移，经济衰退的迹象出现第二波，危机在不断加深。如果说金融危机第一波冲击的是房地产、金融行业或者虚拟经济，对我国工控机行业影响不大，可以置身事外的话，第二波的到来则将金融危机转化为经济危机，其冲击向实体经济展开，各实体行业或多或少都受到了影响，工控机行业也无法独善其身了。 首先，由于生产要素和资源价格的大幅上涨使得位居上游的原厂商成本大增，因而也就不可能支持其采取通过适度的让利优惠以增
6、加或维持市场占有率的策略，甚至，原厂商将会通过不断提高供货价格以减少其自身销售利润的损失或至少维持原有利润不会下降，同时位居下游的最终客户也因为同样的原因被迫降价销售，这样，就把中间的利润空间及生存空间挤得所剩无几。 其次，宏观调控带来的紧缩货币政策导致了市场资金供给量的大幅下降和资金成本的大幅飙升，这已经不单单是挤压企业利润空间的问题，更加上升到了危及企业生存安全的高度。相当数量的希望在此环节中生存下来的制造企业都不得不想办法压缩应收账款，适量扩大应付账款。最重要的是，随着全球通胀而来的全球经济衰退初现端倪，相应地全球消费也都出现了较为明显的抑制，而这些都大大加剧了生产制造企业的生存困境，呈
7、现的现象就是由于销售路径的变窄变细带来了道路堵塞的状况，于是竞争进一步加剧。在这样的大环境下，再加之近些年中国经济学界总结出来的有中国特色的“饿狼现象” 的普遍存在，工控行业也就不可避免地陷入了同质化的恶劣竞争状态之中。 工控机行业服务于纺织、建筑、汽车、造船、印刷、石化等多个行业，随着这些行业在金融危机中受到波及，工控机行业也或多或少受到了影响。工控机行业技术发展趋势 PC 技术推动了工控机技术的发展 工控机是嵌入在工业系统内部，在工业极端环境里能够连续长期稳定可靠工作的工业型计算机。随着 IntelCPU 和 MicrosoftDOS/WINDOWS 架构演变成事实上的标准，ISA/PCI
8、总线加固型工业 PC（IPC）开始向工业领域渗透。 IPC 虽然经过了工业化改造（如取消了大母板，采用无源背板、插卡式模板，工业电源，全钢密封机箱微正压散热，温度自动检测和调整等），但其本质上仍然不是工业型 PC，不能从根本上解决大母板水平放置、抗震动冲击能力差、元器件失效率高、平均修复时间（MTTR）长、维护困难等问题，难以满足工业控制任务的苛刻要求。为了满足市场对工业型计算机的要求，除了 VME 总线工控机外，产生了一系列基于 PC 的、与 ISA/PCI 总线标准兼容的嵌入式工控机，其中比较有代表性的是 CompactPCI/PXI 总线、AT96 总线、STD 总线和 STD32 总线
9、工业控制机。 各种总线工控机向高性能、高可靠方向发展 STD 总线工控机采用单片计算机（Computer-on-a-chip）技术，可以继续提升“ALL-IN-ONE”CPU 板的性能，而不受小板尺寸限制。在 386 档次上，MCG、Systek、Winsystems 和北京康拓等公司都推出了 386EX“ALL-IN-ONE”CPU 板。目前，STD 总线工控机已经升级到 486DX，可以满足大多数应用要求。 1990 年 9 月， STD32MG 公布 STD32 规范 1.0 版。STD32 具有 32bit 数据宽度，32bit 寻址能力，是工业型的高端计算机。STD32 总线兼容 S
10、TD-80 规范，产品可以互操作。STD32 总线在保留简单控制总线特点的同时，采用了今天的先进技术设计 OEM 产品，如 80486 和 Pentium 系列处理器技术。 VME(VersaModelEurocard)总线是由 Motorola 公司 1981 年推出的第一代 32 位工业开放标准总线，其主要特点是其信号线模仿 Motorola 公司生产的 68000 系列单片机信号线，由于其应用的广泛性被 IEEE 收为标准，即 IEEE1014-1987，其标准文件为 VMEbusspecificationRevC.1。1995 年，VME 总线的新一代架构 VME64 脱颖而出。相对于
11、传统的 VME 系统，VME64 加大了传输带宽，拓展了地址空间并方便了板卡插拔。它将 6U 板的数据线宽和地址范围扩展到了 64bit，给 3U 板提供了 32bit 和 40bit 地址模块，传输带宽达到了 80Mb/s，增加了总线锁定周期，增加了第一插槽探测功能，加入了对热插拔的支持。 VME64 扩展集是 1997 通过的新标准，它又被称为 VME64x。它增加了一个 160 管脚连接器系列(按 5 行排列 )，还在 P1/J1 和 P2/J2 之间加入了一个 P0/J0 连接器，另外新增设了一个 3.3V 电源管脚。该系统新增的两个边缘总线循环则把数据速率提高到 160Mb/s。此外
12、，还增加了 EMC 前置面板和 ESD 功能。VME320 最大的改进是采用了星型互连的方法来达到数据传输加速的目的。它采用了一种叫做 2eSST 的协议，这是一种信源同步传输协议，可将理论数据速率提高到 320Mb/s。SBS 公司推出的 VXS 标准和 VITA(VME 国际贸易协会)开发的 VPX 标准。VXS 为引用交换结构创造了条件，而 VPX 则将开关结构信号速率提升到了 6.25Gb/s。与此同时，许多 VME 总线背板开始使用 PMC（PCIMezzanineCard）插槽，以便能直接使用 PCI 板卡。制造商们还吸取了 PCI 板卡的构造因素，以使VME 板卡跟上行业的步伐。
13、 PCI-Express 是最新的总线和接口标准，它原来的名称为“3GIO” ，是由 Intel 提出的。很明显英特尔的意思是它代表着下一代 I/O 接口标准。认证发布后改名为“PCI-Express”。这个新标准将全面取代现行的 PCI 和 AGP，最终实现总线标准的统一。它的主要优势就是数据传输速率高，目前最高可达到 10GB/s，而且还有相当大的发展潜力。PCIExpress 也有多种规格，从 PCIExpress1X 到 PCIExpress16X，能满足现在和将来一定时间内出现的低速设备和高速设备的需求。当然，要实现全面取代 PCI 和 AGP 也需要一个相当长的过程，就像当初 PC
14、I 取代 ISA 一样，都会有个过渡的过程。 CompactPCI/PXI 总线有替代 VME/VXI 总线趋势 VME/VXI 总线继续在军事设备和大型测试系统方面占有一定的市场份额，但已经受到 CompactPCI/PXI 产品的强有力冲击。标准 AT96 总线工控机在军事装备和工业现场得到进一步应用。随着 CompactPCI 总线冗余设计技术、热插拔技术、自诊断技术的成熟，构造高可用性系统的简化，CompactPCI/PXI 总线工控机技术将得到迅速普及和广泛应用，成为国内继 STD 总线工控机、IPC 工控机之后最具普及前景的新一代高性能工控机。加固性 ISA/PCI 总线工控机仍然
15、占有一定的市场份额 现在工业控制机已经发生了很大的变化，过去专用的封闭式的架构迅速被 PC 技术的开放式架构所取代，其中最重要的原因之一就是软件的兼容性。工业控制机用户过去和现在都希望使用与所熟悉的桌面 PC 机相同的操作系统和开发工具，这就导致了开放式桌面 PC在工业环境中的直接应用。然而，桌面 PC 机技术是面向商用机市场的，而不是相对比较小的工业计算机市场，它不具备工业级性能。由桌面 PC 技术衍生的 ISA 总线加固型计算机在工业上得到了相当广泛的应用。 1992 年 6 月，Intel 公司开发了快速的开放式 PCI 总线规范，作为局部和低层次的内部处理器总线。在两年之内几乎每个处理
16、器制造商都将 PCI 作为计算机内部芯片级互连总线，而且自然地发展成了板级互连总线。1995 年 6 月 PCISIG 正式公布了 PCI 局部总线规范 2.1 版，同时 PICMG 推出了第一个标准 PCI/ISA 无源背板总线标准，这样，加固型 PCI/ISA 总线工控机问世了。目前，PCI/ISA 工控机主要制造商有：TexasMicrosystems、TeknorIndustrialComputers、IndustrialComputerSource、TrentonTerminals、I-Bus 以及研华（ADVANTEC ）、磐仪（Arbor ）、大众、北京康拓等公司。 虽然加固型工
17、控机对基于大母板的桌面机进行了工业化改造，但其背板技术仍然存在许多缺点：不良的热设计、不良的连接方式、不标准的模板尺寸等。虽然可维护性和可靠性得到了改进，但仍然不能满足工业控制要求。目前 PCI/ISA 工控机主要做控制系统的检测和管理机使用。 工控机向绿色环保发展 研祥智能股份推出了绿色健康工控机，以其朴素别致的外观，优越的防辐射、防电磁干扰、防震动性能，在业内刮起一阵绿色健康的旋风。 绿色工控机从主板到配套的机箱在内的每一个细节上精心设计，从电路设计、PCBCAD设计、BIOS 功能到机构设计等软、硬件各方面都充分考虑可靠性、防电磁辐射、抗电磁干扰、防震动、电磁兼容、节能、静音、抗菌、环保等。在工控机个性基础上，增加了工控机的人性化，包括保护使用者的健康、保护工控机的健康和保护环境，在保证工控机自身健康方面，力求达到高品质、长寿命和本身材质的无害性。2010.2
