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在工控領域，設備自動化升級普遍采用購買工控主板或工控機，來快速實現數據采集或控制功能。這種硬件搭積木應用軟件自研的模式更容易加快產品上市和被系統集成商接受。工控主板選型有二個維度，一是選擇CPU/SoC平臺，二是選擇主板的機箱規格和PCBA質量。工控主板是主要用于工業電腦來幫助處理工業類項目的專用型主板，采用低功耗芯片，節省能耗、抗潮抗高溫。因為需要適應一些惡劣的工業環境，所以對其性能有很高的要求。因此，嚴格的質量標準是一個先決條件。我愛方案網中推出了很多設計優化的工控主板方案，今天重點給大家介紹工控主板的選型要領及相關方案推薦。

CPU/SoC平臺選擇的考慮

SoC是設計開發平臺級，工程師通過迭代開發，不斷優化，方案設計效率提高，BUG補丁減少，才能把穩定性保持在較高的水平。所以平臺級CPU/SoC選型非常重要，進入開發階段后，切換門檻高，元器件采購成本和工程師學習成本都很大。我愛方案網歸納出SoC平臺選擇要從應用領域，芯片構架，實現方式和國別產地來評估，其中應用領域和可采購性設計是方案商最關心的問題。

1. 應用領域，SoC起源于手表手環，音視頻播放機，發展到高端AI邊緣計算和細分市場電機驅動等特定功能

2. 芯片構架，x86, 51，ARM，MIPS，RISC-V，以及行業細分小眾構架

3. 實現方式，ASIC，FPGA，MCM(multi-chip module) 多芯片組件, COB (裸片上板chip on board)

4. 國別產地，美國、歐洲、日韓，中國

工控主板的選型要領

工控主板的選型包括質量的好壞，性能的需求等方面。選擇好的工控主板，有以下幾種方法：

①主板的品質

工控主板由絕緣、隔熱和不易彎曲的材料制成。質量好的工控主板，PCB板色彩和光澤幾乎保持一致，且大部分主板層數為6-10層，PCB板層數越多，抗干擾能力越強。另外還要觀察主板是否平整，有無毛刺，上面標識的文字是否清晰，焊點是否干凈等。

②電源電路

電源電路是工控主板上的CPU、存儲器和芯片組等電子元件提供電源的裝置。一級電源多采用數字開關電源，要求紋波小，寬溫工作，EMC測試認證等。二級電源一般是LDO的DCDC直流電源，現在過程LDO芯片很好用，穩定性都達標，不需要特別追求歐美電源IC。

③主板用料

電容，電感，主板上提供的電源開關按鈕、Debug 燈這些都算是用料的一部分，還有一些主板上采用了雙 BIOS 設計，這些用料上的區別都是值得注意的。主板上的 CPU供電相數是一個重要指標，因為相數越多，一般來說就可以提供更高的供電功率，同時電流的供應也會更加平穩，電壓波動較小，從另一個方面來說，供電相數越多，要使用的電感、電容、Mosfets 管都是要更多的，花在這里的成本也會越高。

④電容的品質

電容是工控主板中非常重要的電子元件，用來保證電壓和電流的穩定，它的容量和質量會影響主板的穩定性和壽命。電容的種類大致可以分為三種:陶瓷電容、電解電容和固態電容，根據各自的特點和發揮的作用分布在主板的不同位置。目前較好的IPC主板均采用固態電容。

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。雖然對于大多數用戶來說，接口提供的雙網絡端口和多串口可能不會被使用，但這對于有需要的用戶來說更為重要。同時，USB接口的數量有時會影響使用體驗。

總結：

目前，工控主板已廣泛應用于工業自動化、機器視覺、人臉識別、醫療、自助終端、金融等領域。用戶對其功能、兼容性和可靠性提出了更高的要求。選擇合適的工控主板尤為重要。     

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