工業(yè)界電腦是工業(yè)自動(dòng)化的重要組成部分，嵌入式系統(tǒng)技術(shù)也廣泛應(yīng)用于諸如通信、車載等領(lǐng)域。如何選擇合適的工業(yè)電腦，以及如何基于嵌入式系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化和可靠性測(cè)試，已成為業(yè)內(nèi)技術(shù)人員亟待解決的問題。
一、選擇合適的工控機(jī)
工業(yè)界的電腦和普通電腦有著很大的區(qū)別。由于工業(yè)環(huán)境的特殊性，要求工業(yè)電腦需要具備高可靠性、高穩(wěn)定性和擴(kuò)展性強(qiáng)的特點(diǎn)。同時(shí)，工業(yè)電腦的應(yīng)用環(huán)境更為苛刻，要考慮到極端高低溫、雷擊、防塵防水等工業(yè)特有的常見問題。
1、高可靠性
工業(yè)電腦的高可靠性是企業(yè)選用的首要考慮因素。選擇時(shí)可以從以下幾方面進(jìn)行考量：
（1）電源系統(tǒng)：電源的穩(wěn)定性是設(shè)備正常運(yùn)行的基礎(chǔ)，且工業(yè)電腦使用的都是12V直流供電，濾波能力需強(qiáng)化防塵、防水、防破壞。
?。?）內(nèi)存與主板：選用內(nèi)存時(shí)可以考慮 ECC 內(nèi)存，此類內(nèi)存在存儲(chǔ)時(shí)可以檢測(cè)并糾正單個(gè)錯(cuò)誤，提高數(shù)據(jù)處理的穩(wěn)定性。主板方面，注意只選用具有防震、耐電磁干擾保護(hù)的高端工控主板，同時(shí)注意細(xì)節(jié)問題，如采用固態(tài)電容等。
?。?）散熱系統(tǒng)：盡可能采用金屬散熱器，在高溫環(huán)境中保證散熱性能，在震動(dòng)環(huán)境中起到固定和穩(wěn)定的作用。
2、高穩(wěn)定性
設(shè)備穩(wěn)定性直接關(guān)系到設(shè)備的使用壽命，工業(yè)電腦的穩(wěn)定性較佳。
?。?）精選硬件：比較普通電腦，工業(yè)電腦選用的硬件性能要更為優(yōu)秀和穩(wěn)定。工業(yè)液晶屏中還采用高線性補(bǔ)償技術(shù)，工作時(shí)不易滲油，彌補(bǔ)一些安裝不甚嚴(yán)密造成的損耗。
?。?）即插即用、開放式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：采用高可靠的即插即用設(shè)計(jì)，保證設(shè)備更容易進(jìn)行更新及維修，減少停工時(shí)間。另外，選取開放式結(jié)構(gòu)的設(shè)備為宜，有利于更新?lián)Q代，對(duì)未來的設(shè)備升級(jí)或擴(kuò)展空間更為廣闊。
?。?）熱敏系統(tǒng)：熱敏元件可檢測(cè)高溫環(huán)境，只有在高溫環(huán)境時(shí)才打開散熱扇，不僅延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命，同時(shí)還有效地省電。
3、擴(kuò)展性強(qiáng)
工控電腦需要根據(jù)實(shí)際的控制需要，選擇與之匹配的擴(kuò)展拓展板卡來提高設(shè)備的工作性能。比如使用工控機(jī)時(shí)需要大量的口、串口、并口等輸出，需要根據(jù)實(shí)際工作的要求進(jìn)行選擇。
二、嵌入式系統(tǒng)優(yōu)化
嵌入式系統(tǒng)的優(yōu)化是工業(yè)自動(dòng)化和電腦領(lǐng)域中重要的一環(huán)。工程師們可以通過優(yōu)化系統(tǒng)來提高設(shè)備運(yùn)行速度和穩(wěn)定性，從而提高設(shè)備的整體工作效率和產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。
1、精簡(jiǎn)內(nèi)核
嵌入式系統(tǒng)精簡(jiǎn)內(nèi)核，可以有效地提高系統(tǒng)運(yùn)行速度。因?yàn)榍度胧降南到y(tǒng)硬件不同于 PC ，嵌入式系統(tǒng)要根據(jù)自己硬件的特性進(jìn)行裁剪，增加只占用必要空間的軟件，避免浪費(fèi)存儲(chǔ)空間，使硬件和軟件系統(tǒng)可以互通活用，降低整體費(fèi)用。
2、優(yōu)化文件系統(tǒng)
嵌入式系統(tǒng)主要依靠存儲(chǔ)卡作為自己的存儲(chǔ)設(shè)備。因此，優(yōu)化文件系統(tǒng)的分區(qū)設(shè)置很有必要，先進(jìn)行分區(qū)，增加緩存區(qū)設(shè)置，這樣可以防止數(shù)據(jù)丟失、文件損壞等問題。同時(shí)，減少不必要的文件，可以有效提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
3、外圍設(shè)備調(diào)試
嵌入式系統(tǒng)依靠外圍設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入輸出。因此，對(duì)外圍設(shè)備千萬不能把握大意，外圍設(shè)備的調(diào)試是比較困難的，但是這是很重要的一件事情。可采用模擬技術(shù)，仿真周邊外設(shè)進(jìn)行充分測(cè)試。
三、可靠性測(cè)試
對(duì)工業(yè)電腦的可靠性測(cè)試是非常必要的。如何測(cè)試工業(yè)電腦的性能，這需要你一步步進(jìn)行探索。
1、 加速壽命測(cè)試
這種測(cè)試一般針對(duì)工業(yè)電腦的 CPU 、硬盤、主板等進(jìn)行測(cè)試，需要長(zhǎng)時(shí)間對(duì)設(shè)備進(jìn)行運(yùn)行，加速壽命的過程。
2、穩(wěn)定性測(cè)試
選擇適當(dāng)?shù)臏y(cè)試工具，進(jìn)行工業(yè)電腦的穩(wěn)定性測(cè)試。通過對(duì)設(shè)備 CPU 、內(nèi)存、硬盤的測(cè)試，對(duì)設(shè)備的運(yùn)行質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估。
3、環(huán)境測(cè)試
在實(shí)際使用中，工業(yè)電腦常常會(huì)面臨噪音、振動(dòng)、高溫等多重惡劣環(huán)境，因此，環(huán)境測(cè)試是很有必要的。通過模擬不同環(huán)境下高溫、低溫、振動(dòng)等情況，對(duì)設(shè)備環(huán)境適應(yīng)性建立質(zhì)量保證體系。
結(jié)語
在現(xiàn)代工業(yè)環(huán)境中，工業(yè)控制電腦是工業(yè)控制的重要組成部分。工業(yè)電腦的選型、嵌入式系統(tǒng)優(yōu)化和可靠性測(cè)試都是關(guān)鍵的技術(shù)挑戰(zhàn)。希望與大家分享的內(nèi)容對(duì)追求工業(yè)電腦工作站的開發(fā)者有所幫助。
