2022年行业分析工控机行业的现状及技术发展趋势解析

工控机行业的现状及技术发展趋势解析工控机是计算机技术与自动掌握技术结合的产物，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。进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化剖析其行业现状，阐述了工控机技术进展趋势。

工控机即工业掌握计算机，英文简称IPC(IndustrialPersonalComputer)，是一种采纳总线结构，对生产过程及机电设备、工艺装备进行检测与掌握的工具总称。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、掌握网络和协议、计算力量、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、加工技术力气不断提升；各类芯片和各类器件、生产设备在国际市场基本可公平选购；软件资源的可移植性可节约大量的人力、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，而且已胜利打入国际工控市场。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产品的进展势头强劲；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I、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系列产品也开发胜利，并胜利地推出了基于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系列产品也频频消失在市场中。

工控行业的产品和技术特别特别，属于中间产品，是为其他各行业供应牢靠、嵌入式、智能化的工业计算机。随着社会信息化的不断深化，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掌握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、建筑等行业的快速进展，从数字家庭用的机顶盒、数字电视，到银行柜员机、高速大路收费系统、加油站管理、制造业生产线掌握，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，工控机市场进展前景非常宽阔。

近年来，国际上FCS、DCS、PLC、IPC、NC以及各类嵌入式掌握装置正处在快速进展之中，市场规模以每年10％～15％的速度增长，而我国的进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2022年2月次贷危机开头的第一波，到始于2022年9月的次贷危机深化，金融危机开头向实体经济转移，经济衰退的迹象消失其次波，危机在不断加深。假如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，其次波的到来则将金融危机转化为经济危机，其冲击向实体经济绽开，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，因而也就不行能支持其实行通过适度的让利优待以增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削减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由于同样的缘由被迫降价销售，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应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平安的高度。相当数量的盼望在此环节中生存下来的制造企业都不得不想方法压缩应收账款，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消失了较为明显的抑制，而这些都大大加剧了生产制造企业的生存逆境，呈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，工控行业也就不行避开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。

工控机行业技术进展趋势

PC技术推动了工控机技术的进展

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牢靠工作的工业型计算机。随着IntelCPU和MicrosoftDOS/WINDOWS架构演化成事实上的标准，ISA/PCI总线加固型工业PC（IPC）开头向工业领域渗透。IPC虽然经过了工业化改造（如取消了大母板，采纳无源背板、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），但其本质上仍旧不是工业型PC，不能从根本上解决大母板水平放置、抗震惊冲击力量差、元器件失效率高、平均修复时间（MTTR）长、维护困难等问题，难以满意工业掌握任务的苛刻要求。为了满意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总线工业掌握机。

各种总线工控机向高性能、高牢靠方向进展

STD总线工控机采纳单片计算机（Computer-on-a-chip）技术，可以连续提升“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，可以满意大多数应用要求。1990年9月，STD32MG公布STD32规范1.0版。STD32具有32bit数据宽度，32bit寻址力量，是工业型的高端计算机。STD32总线兼容STD-80规范，产品可以互操作。STD32总线在保留简洁掌握总线特点的同时，采纳了今日的先进技术设计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仿照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。相对于传统的VME系统，VME64加大了传输带宽，拓展了地址空间并便利了板卡插拔。它将6U板的数据线宽和地址范围扩展到了64bit，给3U板供应了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，还增加了EMC前置面板和ESD功能。VME320最大的改进是采纳了星型互连的方法来达到数据传输加速的目的。它采纳了一种叫做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S标准和VITA(VME国际贸易协会)开发的VPX标准。S为引用交换结构制造了条件，而VPX则将开关结构信号速率提升到了6.25Gb/s。与此同时，很多VME总线背板开头使用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。

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，而且还有相当大的进展潜力。PCIExpress也有多种规格，从PCIExpress1X到PCIExpress16X，能满意现在和将来肯定时间内消失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，就像当时PCI取代ISA一样，都会有个过渡的过程。

CompactPCI/PXI总线有替代VME/I总线趋势

VME/I总线连续在军事设备和大型测试系统方面占有肯定的市场份额，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快速普及和广泛应用，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总线工控机仍旧占有肯定的市场份额

现在工业掌握机已经发生了很大的变化，过去专用的封闭式的架构快速被PC技术的开放式架构所取代，其中最重要的缘由之一就是软件的兼容性。工业掌握机用户过去和现在都盼望使用与所熟识的桌面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机技术是面对商用机市场的，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，而且自然地进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，但其背板技术仍旧存在很多缺点：不良的热设计、不良的连接方式、不标准的模板尺寸等。虽然可维护性和牢靠性得到了改进，但仍旧不能满意工业掌握要求。目前PCI/ISA工控机主要做掌握系统的检测和管理机使用。

工控机向绿色环保进展