工控主板分类及选型要领

在工控领域，设备自动化升级普遍采用购买工控主板或工控机，来快速实现数据采集或控制功能。这种硬件搭积木应用软件自研的模式更容易加快产品上市和被系统集成商接受。工控主板选型有二个维度，一是选择CPU/SoC平台，二是选择主板的机箱规格和PCBA质量。工控主板是主要用于工业电脑来帮助处理工业类项目的专用型主板，采用低功耗芯片，节省能耗、抗潮抗高温。因为需要适应一些恶劣的工业环境，所以对其性能有很高的要求。因此，严格的质量标准是一个先决条件。我爱方案网中推出了很多设计优化的工控主板方案，今天重点给大家介绍工控主板的选型要领及相关方案推荐。

CPU/SoC平台选择的考虑

SoC是设计开发平台级，工程师通过迭代开发，不断优化，方案设计效率提高，BUG补丁减少，才能把稳定性保持在较高的水平。所以平台级CPU/SoC选型非常重要，进入开发阶段后，切换门槛高，元器件采购成本和工程师学习成本都很大。我爱方案网归纳出SoC平台选择要从应用领域，芯片构架，实现方式和国别产地来评估，其中应用领域和可采购性设计是方案商最关心的问题。

1. 应用领域，SoC起源于手表手环，音视频播放机，发展到高端AI边缘计算和细分市场电机驱动等特定功能

2. 芯片构架，x86, 51，ARM，MIPS，RISC-V，以及行业细分小众构架

3. 实现方式，ASIC，FPGA，MCM(multi-chip module) 多芯片组件, COB (裸片上板chip on board)

4. 国别产地，美国、欧洲、日韩，中国

工控主板的选型要领

工控主板的选型包括质量的好坏，性能的需求等方面。选择好的工控主板，有以下几种方法：

①主板的品质

工控主板由绝缘、隔热和不易弯曲的材料制成。质量好的工控主板，PCB板色彩和光泽几乎保持一致，且大部分主板层数为6-10层，PCB板层数越多，抗干扰能力越强。另外还要观察主板是否平整，有无毛刺，上面标识的文字是否清晰，焊点是否干净等。

②电源电路

电源电路是工控主板上的CPU、存储器和芯片组等电子元件提供电源的装置。一级电源多采用数字开关电源，要求纹波小，宽温工作，EMC测试认证等。二级电源一般是LDO的DCDC直流电源，现在过程LDO芯片很好用，稳定性都达标，不需要特别追求欧美电源IC。

③主板用料

电容，电感，主板上提供的电源开关按钮、Debug 灯这些都算是用料的一部分，还有一些主板上采用了双 BIOS 设计，这些用料上的区别都是值得注意的。主板上的 CPU供电相数是一个重要指标，因为相数越多，一般来说就可以提供更高的供电功率，同时电流的供应也会更加平稳，电压波动较小，从另一个方面来说，供电相数越多，要使用的电感、电容、Mosfets 管都是要更多的，花在这里的成本也会越高。

④电容的品质

电容是工控主板中非常重要的电子元件，用来保证电压和电流的稳定，它的容量和质量会影响主板的稳定性和寿命。电容的种类大致可以分为三种:陶瓷电容、电解电容和固态电容，根据各自的特点和发挥的作用分布在主板的不同位置。目前较好的IPC主板均采用固态电容。

⑤界面配置

接口部分通常反映主板的位置及其提供的功能。虽然对于大多数用户来说，接口提供的双网络端口和多串口可能不会被使用，但这对于有需要的用户来说更为重要。同时，USB接口的数量有时会影响使用体验。

总结：

目前，工控主板已广泛应用于工业自动化、机器视觉、人脸识别、医疗、自助终端、金融等领域。用户对其功能、兼容性和可靠性提出了更高的要求。选择合适的工控主板尤为重要。     

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