工控机相关知识

工控机的相关知识和简单 维护 一、工控机与普通计算机的区别 l在现代控制中，工控机的使用越来越广， 可以遍布各个工控领域。有些工控机和一 些具有特殊功能的板卡相结合使用，有些 只是完成一普通电脑一样的功能，完全可 以用普通电脑来实现它的功能，可为什么 我们要采用工控机而不用普通电脑呢在有 些可以互换的场合？其实简单说，普通的 的家用或办公电脑是民用级的，而工控机 是工业级的，它在结构其它方面是有特别 要求的。 l、从外观上看，普通电脑多数是开放的 ，表面上有较多散热孔，只有一个电源风 扇向机箱外吹风以来散热。而工控机机箱 （以标准19英寸为例）则是全封闭的，重 量上要比普通电脑机箱重好多，说明它用 的板材是较厚较厚的因为更结实，里面不 仅有一个电源用的风扇，还有一个用来保 持，机箱内正压强的风量更大的内吹风扇 。这样外型结构可以防尘，同时还可屏蔽 电磁等对内部的干扰。 l、从电源来说，正规工控机电源和普通 电源是不一样的，它里面采用的电阻电容 和线圈等抗冲击抗干扰要比普通家用的高 出几级。带载容量也大很多 ，同样带载能 力下的工控机电源里有更大的电感线圈 。 l、从里面结构上看也有明显不同，普通 电脑一般只有一个主板，上面有CPU插槽 ，内存槽等标准配置部件，其它的如独立 显卡等则插在主板上的扩展槽上，现在多 为PCI插槽，工控机则不同，它有一个较大 的母板，也叫无源底板，这块板子上并没 有多少集成电路，只有较多的扩展槽，带 有CPU的主板要插在这个母板上特殊的插 槽里，其它的扩展板也要插在母板上，而 不是主板上。 二、工控机的基本知识 l 、什么是工控机？ l 工业个人计算机（Industrial Personal ComputerIPC ）是一种加固的增强型个人计算机，它可以作为一个工业 控制器在工业环境中可靠运行。工业控制计算机是为适应 工业现场恶劣环境（粉尘、振动、高温、电磁干扰）而设 计的专用计算机 l 早在80年代初期，美国AD公司就推出了类似IPC的MAC- 150工控机，随后美国IBM公司正式推出工业个人计算机 IBM7532。由于IPC的性能可靠、软件丰富、价格低廉， 而在工控机中异军突起，后来居上，应用日趋广泛。目前 ，IPC已被广泛应用于通讯、工业控制现场、路桥收费、 医疗、环保及人们生活的方方面面。 架装式 IPC-610 壁挂式 IPC-6806 l、为什么使用工控机 l工控机能够适应工业现场恶劣环境，并且 具有良好的稳定性，易维护。 l、工控机的结构特点 l高强度钢，结构坚固，抗EMI； 全钢机箱，IPC的全钢机箱是按标准设计的 ，抗冲击、抗振动、抗电磁干扰。 机箱内装有双风扇，正压对流排风，并装 有滤尘网用以防尘。 l无源底板 无源底板的插槽由ISA和PCI总线的多个插 槽组成，ISA或PCI插槽的数量和位置根据 需要有一定选择，该板为四层结构，中间 两层分别为地层和电源层，这种结构方式 可以减弱板上逻辑信号的相互干扰和降低 电源阻抗。底板可插接各种板卡，包括 CPU卡、显示卡、控制卡、I/O卡等。 l电源 为AT或ATX开关电源 AT,ATX是计算机的工作电源，作用是把交 流220V的电源转换为计算机内部使用的直 流5V，12V，24V的电源。 AT电源接口 它由两组接口组成，一组叫P8， 一组叫P9，两个都是六脚的电源插口，使用 时不能插错，12组脚 ATX电源 它采用20脚的双排长方形插座，具有防插错设计 l其他配件：IPC的其他配件基本上都与PC 机兼容，主要有CPU、内存、显卡、硬盘 、软驱、键盘、鼠标、光驱、显示器等。 l目前工控机的劣势 尽管工控机与普通的商用计算机机相比， 具有得天独厚的优势，但其劣势也是非常 明显的-数据处理能力差，具体如下： 1) 配置硬盘容量小； 2) 数据安全性低； 3) 存储选择性小。 三、基本维护和故障排除 l 前面说过工控机和普通计算机最大的区别在于， 它多了一个无源底板，其他元件都是一些接插件 。这块板子上并没有多少集成电路，底板只有较 多的扩展槽，带有CPU的主板要插在这个母板上 特殊的插槽里，其它的扩展板也要插在母板上， 而不是主板上。所以底板一般不会出现什么问题 。最容易出问题的就是带有CPU、内存等元件的 主板。下面我先简单介绍一下，我们工作中经常 用的到的主板上的一些接口和元件的接插方法。 l 一块主板主要由线路板和它上面的各种元器件组 成 l PCB印制电路板是所有电脑板卡所不可或缺的东 东。它实际是由几层树脂材料粘合在一起的，内 部采用铜箔走线。一般的计算机PCB线路板分有 四层，最上和最下的两层是信号层，中间两层是 接地层和电源层，将接地和电源层放在中间，这 样便可容易地对信号线作出修正。而一些要求较 高的主板，如工控机的线路板可达到6-8层或更多 工控机主板 主板上的一些元件 l CPU插座 CPU插座就是主板上安装处理器的地方。主流的CPU插座主要有Socket370 、Socket 478、Socket 423和Socket A几种。其中Socket370支持的是PIII及新赛扬 ，CYRIXIII等处理器；Socket 423用于早期Pentium4处理器，而Socket 478则用于目 前主流Pentium4处理器。 l 内存插槽 内存插槽是主板上用来安装内存的地方。目前常见的内存插槽为SDRAM内存 、DDR内存插槽，其它的还有早期的EDO和非主流的RDRAM内存插槽。需 要说明的是不同的内存插槽它们的引脚，电压，性能功能都是不尽相同的， 不同的内存在不同的内存插槽上不能互换使用。对于168线的SDRAM内存和 184线的DDR SDRAM内存，其主要外观区别在于SDRAM内存金手指上有两 个缺口，而DDR SDRAM内存只有一个。 l ATA接口 ATA接口是用来连接硬盘和光驱等设备而设的。主流的IDE接口有ATA33/66/100/133 ，ATA33又称Ultra DMA/33，它是一种由Intel公司制定的同步DMA协定，传统的IDE 传输使用数据触发信号的单边来传输数据，而Ultra DMA在传输数据时使用数据触发 信号的两边，因此它具备33MB/S的传输速度。 此外，现在新型主板都提供了一种Serial ATA即串行ATA插槽，它是一种完全不同于并行ATA的 新型硬盘接口类型，它用来支持SATA接口的硬盘，其传输率可达150MB/S。 l 软驱接口 软驱接口共有34根针脚，顾名思义它是用来连接软盘驱动器的，它的外形比IDE接口要 短一些 l 机箱前置面板接头 机箱前置面板接头是主板用来连接机箱上的电源开关、系统复位、硬 盘电源指示灯等排线的地方。一般来说，ATX结构的机箱上有一个总 电源的开关接线(Power SW)，其是个两芯的插头，它和Reset的接头 一样，按下时短路，松开时开路，按一下，电脑的总电源就被接通了 ，再按一下就关闭。 而硬盘指示灯的两芯接头，一线为红色。在主板上，这样的插针 通常标着IDE LED或HD LED的字样，连接时要红线对一。这条线接 好后，当电脑在读写硬盘时，机箱上的硬盘的灯会亮。电源指示灯一 般为两或三芯插头，使用1、3位，1线通常为绿色。 l 在主板上，插针通常标记为Power LED，连接时注意绿色线对应于第一针(+) 。当它连接好后，电脑一打开，电源灯就一直亮着，指示电源已经打开了。 而复位接头(Reset)要接到主板上Reset插针上。主板上Reset针的作用是这 样的：当它们短路时，电脑就重新启动。而PC喇叭通常为四芯插头，但实际 上只用1、4两根线，一线通常为红色，它是接在主板Speaker插针上。在连 接时，注意红线对应1的位置。 l 外部接口 ATX主板的外部接口都是统一集成在主板后半部的。现在的主板一般都符合PC99 规范，也就是用不同的颜色表示不同的接口，以免搞错。一般键盘和鼠标都是采用 PS/2圆口，只是键盘接口一般为蓝色，鼠标接口一般为绿色，便于区别。而USB接 口为扁平状，可接MODEM，光驱，扫描仪等USB接口的外设。而串口可连接 MODEM和方口鼠标等，并口一般连接打印机。 工控机常见故障及解决方法 l 一、打开计算机电源而计算机没有反应： 1、查看电源插座是否有电并与计算机正常连接； 2、检查计算机电源是否能正常工作（开机后电源 风扇是否转动），显示器是否与主机连接正常； 3、打开机箱盖查看电源是否与计算机底板或主板 连接正常，底板与主板接插处是否松动，开机底 板或主板是否上电，ATX电源是否接线有误； 4、拔掉内存条开机是否报警； 5、更换CPU或主板。 l二、加电后底板上的电源指示灯，亮一下 就灭了，无法加电? 首先看是否机箱内有螺丝等异物，导致短 路。其次察看有关电源线是否接反，导致 对地短路。再次利用替换法，更换电源、 主板、底板等设备。 l三、工控机加电后，电源工作正常，主板 没有任何反映？ 首先去掉外围的插卡及所连的设备，看能 否启动？如果不能，可去掉内存，看是否 报警？然后检查CPU的工作，是否正常？ 最后替换主板，检查主板是否正常 l 四、开机后报警显示器上没有任何显示： 1、打开机箱盖查看内存条是否安装或者松动； 2、拔掉内存条开机后报警声是否相同； 3、清除COMS（可能设置有错误）或者更换 BIOS； 4、 一般长音为内存条的故障；连续短音分为两 种：一种是显卡报警另一种是BIOS报警；能进入 系统但有间隔的短音，在主板BIOS下有一项CPU 温度报警设置，当CPU温度到达设置时主板会发 出有间隔的短音报警。 5、开机报警听报警的声音分析如下： Award BIOS 1短- 系统正常启动 2短- 常规错误 1长1短-RAM 或主板出错 1长2短- 显示器或显卡错误 1长3短- 键盘控制器错误 1长9短- 主板 Flash RAM 或 EPROM 错误，即 BIOS 损坏 不间断长鸣-内存条未插紧或内存损坏 重复短鸣- 电源损坏 l五、开机后主板能正常工作，BIOS检测到 键盘部分，报告键盘出错？ 首先看是否键盘锁锁定，解除键盘锁。如 果不是，检测主板同底板的连线及键盘、 鼠标是否连接正确。 l六、鼠标、键盘均不能使用？ 检查是否接有键盘鼠标一分二转接头，若 有就将键盘、鼠标反接使用。 l六、开