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PC机自从诞生以来，就一直试图进入工业控制领域。但直到九十年代末，才开始形成一股潮流。所谓的PC-BASED控制技术，有狭义和广义之分，狭义的就是直接用PC机的全部或大部分相关技术在工业控制系统中使用，这些技术包括：INTEL COMPATIBLE CPU，MS SOFTWARE，ISA 或PCI总线，以太网技术，狭义的PC-BASED控制技术的代表是工业计算机（IPC）。而广义的PC-BASED的控制技术就是采用了一部分的PC机所采用的技术，这类系统由于太过广泛，而且，就某种单一技术而言，如果在PC机被采用过，再用到工业控制领域的时候可能已经面目全非。因此，我们重点讨论狭义的基于PC的控制系统。
近年来，PAC（Process Automation Control，过程自动化控制）得到许多人的注意。其实，这也是一种PC-BASED控制系统，该系统在软件和I/O卡的功能和种类上做了许多工作，提高了传统工控机的可靠性，可以达到类似于DCS的功能，可靠性也向PLC靠拢，因此，也是一种值得注意的新的系统。由于工控网有专门的PAC的介绍，这里不再赘述。
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90年代以来，由于个人计算机领域发生的革命性进展，计算机技术在办公领域获得空前成功之后，又开始进入工业领域，并把工厂自动化作为主要目标，工业计算机（IPC）控制系统就在这个时间内快速兴起，形成了以PC为基础的工业过程控制系统（PCBCS）。由于这种系统具有通用性强、编程方便、开放性好等特点，使之可以以较低的成本方便地进行不同系统的互连，以及与MIS（管理信息系统）、CIMS（计算机集成制造系统）进行方便的升级或连接，所以，一出现并开始应用后，就对传统的DCS和PLC的市场形成了冲击。
由于工业控制现场环境的恶劣性，所以，制造商都明白要在工业控制领域应用PC机，必须对PC机进行改造。首先是机械结构，为了适应工业现场温差大，粉尘多，振动和冲击源较多等特点，工业PC全部在机箱结构上进行了加固处理，如采用厚板，加固筋，机箱采用正压系统防止粉尘进入，进风口采用滤网，机箱接口处采用电磁屏蔽措施，防止电磁干扰，对内置板卡采用防震护条防止振动是造成板卡松动，等等。
在制造业中，工控机的应用，本来是不多的。但随着现在机械设备的控制要求越来越严格，加上工控机的价格也越来越低，因此，在许多设备上，工控机都被用来当作设备的主控制系统，除了软件功能较强大外，界面和数据存储的方便性和通讯的多样化，是许多设备选择工控机的动因之一。
ISA与PCI总线工控机（IPC）
除了机械结构外，对工控机的改造就是对总线的改造。PC的总线自从诞生以来，经历了PC-XT，AT，ISA，PCI等几种，可能是认为PC的标准不够可靠， 工控机的总线从1976年INTEL公司的MULTIBUS，到1978年PROLOG公司的STD总线、以及1981年MOTOROLA公司VME总线等，开发了一系列工业级标准的总线，但是，由于软件资源的丰富和硬件的标准化的优势，在工控机市场大行其道的，反而还是采用普通PC的ISA和PCI总线的工业控制机。最早开发ISA总线的工控机是美国的ACTION公司，其后，台湾的研华工控机逐渐在工业控制机占领了大部分份额，ISA总线后来跟随PC机发展到PCI总线，销售量大幅上升。
ISA与PCI总线的工控机的结构类似，外部是工控机机箱，通常都是防震防尘设计，采用无源底板，主板和其它的I/O板都插在无源底板的ISA或PCI插槽上；这一点与普通PC的不同，PC通常的底板就是主板，工控机这样的设计是防止主板故障的时候，方便更换主板。工控机的主板有全长式和半长式，CPU通常采用通用的PC所用的CPU，但通常都经过重新筛选。近来，主板的功能通常是ALL-IN-ONE方式的，即将显示卡、以太网、IDE驱动卡都集成到主板上，另外，还带两个串口和一个并行口，并有USB以及LCD驱动口，通常还带有电子盘。
IPC的I/O卡目前种类已经非常繁多，除了各类模拟量、开关量的输入输出卡外，还有大量的温度、高速脉冲、运动控制等各类专用的I/O卡都可以找到。另外，还有用于与其它工业总线通讯的各类通讯接口卡和多串口卡等等。IPC的显示器和其它外部设备通常采用普通的PC所用的外部设备，在现场，工业级触摸屏和防尘键盘有时会用到。
在软件方面，过去主要依靠用户自己来编制软件，但后来，不少工控软件的开发商所开发的工控软件基本成了工控机系统的系统软件，比较出名的早期软件有ONSPEC，后来是FIX，INTOUCH，和USDATA的FACTORYLINK，目前，中国公司的“组态王”、“世纪星”、“昆仑通泰”等国产软件也获得了很好的应用。
但是， PCI和ISA总线的工控机毕竟由于总线在功能和可靠性上的限制，只能应用于对可靠性要求较低的场合，如不需控制功能的数据采集系统和不参与现场控制的上位机，或者用来代替DCS或PLC控制系统的操作站和人机界面工作站以及工程师工作站等等。工控机在90年代大行其道的一个与工业控制无关的重要原因是，当时通讯行业的程控交换机市场如火如荼，而工控机作为程控交换机的操作站和上位监视系统是非常适合的。世界产量最大的研华工控机在销售高峰时，85%的市场是通讯市场，而不是工业控制市场。
目前，出现的PANEL-PC因为采用触摸屏做成一体化机器，很适合机械设备的使用，因此，在许多设备上，被用作主工作站，下带PLC来使用，这样的组合既保证了控制的可靠性，又能实现相对强大的界面功能，得到许多设备的欢欣。现在，许多原来从事PCI工控机的厂家都推出了自己的PANEL-PC。
Compact PCI总线工控机
针对真正意义上的工控机的研究努力一直是不懈的。1995年诞生的Compact PCI总线工控机，源于现在和将来十几年内流行于桌面机的Wintel架构和PCI总线标准，看来是未来工控机发展的主流总线，是现代先进技术的代表之一。
由于CPCI总线是与PCI总线兼容的开放式架构，可以利于PC技术的软件资源，产品研制周期短、成本低。从总线速度上看，32位33MHz的CPCI总线最大传输速度为每秒132兆字节，64位33MHz的为每秒264兆字节，64位66MHz时的峰值速度可达每秒528兆字节；大大高于其它总线的工控机。
CPCI总线工控机可以自动识别板卡，并自动配置系统资源，很容易实现即插即用；而这是其它任何总线的工控机都做不到的。CPCI和PCI一样，都有丰富的I/O子板，如PMC和IndustryPack，借助于载板，很容易插入到系统中使用。PXI总线 PCI extension for Instrumentation)是基于CPCI的仪器仪表扩展总线。CPCI/PXI总线是开放式架构，封闭式架构已经逐渐不再被市场所接受，这是业界的共识。从"封闭"走向"开放"也是历史的必然。
国际上许多工控机大型制造商，如Motorola和Force Computers,皆斥巨资研制CPCI总线工控机。Motorola兼并STD总线工控机的主要制造商Pro-log，成立了摩托罗拉计算机事业部(Motorola Computer Group)，英特尔(Intel)公司兼并了原最大的STD32总线工控机制造商Ziatech和VME总线工控机制造商Dialogic，主要从事CPCI总线工控机的研制和应用。Ziatech于2001年5月18日推出了基于PIII-500MHz的ZT5531和PIII-850MHz的ZT5521 CPCI总线工控机，主要针对电信和互联网市场。Force Computers于2001年4月30日发布的CPCI总线工控机CPCI-735/736，CPU为PIII-700MHz。Radisys也于2001年5月21日推出了基于Intel 815E芯片组的CPCI工控机EPC-3325，支持PIII-600/866MHz。日本的CPCI总线工控机技术相对落后，ADTEK公司CPCI产品仅做到Pentium 75-233MHz。英国的CPCI总线工控机技术也在迅速发展，其中BVM公司的CPCI产品主要采用AMD K6系列、奔腾系列和Cyrix MII系列处理器，速度达到500MHz。总之，经过短短的五、六年，CPCI总线工控机的制造商已经发展到了数百家，产品形成了系列化，市场发展迅速。
CPCI的问题目前看来是资源太强，因而应用层次较高，不能适宜低端水平的工业控制需要。主要用在通讯行业和一些要求 比较苛刻的场合的操作站，还有对图像、视频等要求较好的场合。在工业现场，另一种PC-BASED的总线----PC104总线获得了较大的成功。
PC104总线工控机
PC104总线诞生于1992年，是一种将PC总线做了少量的改动而形成的一种体积较小的、模块化的结构的计算机。它与早期的STD总线的模块体积相近，板卡尺寸为90X96mm，但板卡之间是采用针式插槽的接口，不需底板而直接相连。由于它的总线的管脚共有104个，又与PC兼容，所以叫做PC104。又因为其体积较小，而被称为嵌入式PC。这里的“嵌入式”与工控领域的另一个“嵌入式系统”的概念有区别。PC104的嵌入式主要指它可以被嵌入到仪器、电子设备和机械设备内部作为控制器来使用。由于其软件与PC基本兼容，且功耗较低，结构灵活，因此受到很多设备用户的欢迎。
PC104的CPU通常都是X86系列的CPU，ALL-IN-ONE的形式，带电子盘，有PCI接口和CPCI的接口，有的CPU板还带VGA口和LCD接口；I/O板卡的种类与IPC类似，按照工业现场的要求，对各种I/O量基本都有相应的板卡。外部设备与普通PC的类似，不过也较多采用LCD和触摸屏显示器，网络方面，采用以太网口。
对于各类仪器和设备的开发商来说，采用PC104工控机作为控制系统的方案，因为资源丰富，软件与PC兼容，因此开发周期可以大大加快，而PC104的结构使它的可靠性高，功耗低，功能也比一般的单片机开发的控制器强大，因此，目前，在军工（如雷达、火控等系统）、电子设备、医疗仪器、数控设备、电子测量仪器等行业获得了广泛的应用。
在制造业，PC104工控机，因为其体积小巧，也在许多设备上获得应用。但是，因为其软件通用性不强，因此，大部分制造业设备还是会比较保守。
近年来，PAC（Process Automation Control，过程自动化控制）得到许多人的注意。其实，这也是一种PC-BASED控制系统，该系统在软件和I/O卡的功能和种类上做了许多工作，提高了传统工控机的可靠性，可以达到类似于DCS的功能，可靠性也向PLC靠拢，因此，也是一种值得注意的新的系统。由于工控网有专门的PAC的介绍，这里不再赘述。
综上所述，近年来，各类IPC机在工控领域的角色已由最初的人机界面工业过度到可以覆盖从现场设备的I/O、基础自动化、过程自动化直至生产控制和管理的全厂自动化领域。美国最早引入PLC的通用汽车公司从1994年起采用以PC为基础的控制系统逐步淘汰其PLC系统，这表明PC进入控制领域的时代已经来临。由于PC的开放总线、丰富的软件平台和资源、开放的网络连接，以PC为基础的分布式控制系统（PCBCS）逐步取代目前的PLC和DCS的上位控制层的工作站，已成为发展趋势。但是，对于工业现场的底层控制来所，无论是PCI总线还是CPCI总线，看来都还没有能够担当重任的产品出现。
以上，对目前制造企业中常见的自动化控制系统进行了简单的介绍。制造业中，还有许多控制系统不属于上述之列，比如针对一些设备的专用控制器等等。但基本原理都是类似的。这些自动化系统是所有制造企业的制造信息的源头，因为，一切有关生产第一线的信息，必须从自动化系统中而来。