Физически контроллер на базе ПК состоит из тех же аппаратных компонентов, что и большинство персональных компьютеров, — процессора, некоторого объема памяти и интерфейсной шины.

Интерфейсная шина — это высокоскоростная выделенная шина, которая предоставляет все типы информации процессору и от него.

В персональных компьютерах аппаратный ввод-вывод состоит из клавиатуры и монитора.

Клавиатура представляет собой массив низковольтных механических переключателей с кодером для преобразования входных сигналов переключателя в данные, с которыми ПК может работать в виде символов и буквенно-цифровых обозначений. Монитор представляет собой массив пикселей с атрибутами цвета и яркости.

Компьютеры взаимодействуют через различные сети и могут импортировать и отображать различные типы данных, включая аудио- и видеоинформацию.

Различные типы памяти в персональном компьютере поддерживают выполнение программ, видеозаписи и потребности в кратковременном хранении для других задач.

Использование промышленного компьютера для приложений управления требует тех же входов и выходов, что и для персонального компьютера с добавлением сопряжения с различными типами устройств, имеющихся на заводе-изготовителе.

Типичные входные и выходные данные, используемые в производстве, включают дискретные датчики, кнопки, контрольные индикаторы, механические переключатели, различные типы датчиков, электродвигатели, гидравлические приводы и так далее. В памяти жесткого диска хранятся долгосрочные значения, такие как значения recipes или производственные показатели. Более того, как и персональный компьютер, промышленные компьютеры обладают сложными коммуникационными возможностями с несколькими портами, которые могут принимать стандартные Ethernet или проприетарные протоколы.

• Операционная система (OS), которая управляет внутренней обработкой и ресурсами ПК

• Пользовательское прикладное программное обеспечение, которое создает целевое поведение в конкретной машине или системе управления технологическим процессом.

Языки программирования управления варьируются от различных дисциплин информатики (C, C+, Visual Basic и так далее) до больше языков, специфичных для конкретного приложения например, пять классических языков, признанных в IEC 61131 — Лестничная диаграмма, список инструкций, функциональная блок-схема, Структурированный текст и языки последовательных функциональных диаграмм.

Существуют серьезные различия между промышленными ПК и настольными ПК, которые являются результатом промышленной среды. Условия на производственных площадках варьируются от местоположения к местоположению, но для поставщиков, которые хотят продавать контрольные продукты промышленности, требуются высокие стандарты устойчивости к воздействию окружающей среды. Заводской цех часто означает высокие рабочие температуры, грязь и пыль в окружающей среде, электрический шум, удары и вибрацию.

Стремясь сделать аппаратное обеспечение ПК достаточно прочным для промышленного управления, некоторые производители оборудования термически модифицируют свои платы управления, чтобы они могли безопасно работать без вентиляторов при температуре до 50 °C.

Производителям управляющего оборудования пришлось перенести операционные системы для обеспечения надежности и стабильной работы. Прошлые версии Windows не подходили для размещения управляющего программного обеспечения, что создавало необходимость в операционной системе реального времени (RTOS). Благодаря широкому распространению Linux и других стабильных операционных систем программирование решений для промышленного управления чрезвычайно стабильно. Еще после прыжка.

Поскольку элементы управления на базе ПК обычно включают в себя наборы микросхем большого объема и меньшее количество пользовательских или проприетарных структур, они, как правило, очень экономичны. Благодаря возросшей вычислительной мощности платформ на базе ПК даже самые требовательные системы управления могут быть реализованы с использованием ПК. Скоординированное управление движением, подобное роботам, которые обычно чрезвычайно требовательны, очень успешно внедряется в системы управления на базе ПК.

Традиционные промышленные системы управления эволюционировали с появлением электронного оборудования и сред программирования. Первыми были ЧПУ в 1950-х годах, а затем ПЛК в 1960-х годах. Как только возможности электроники расширились, ландшафт управления и аппаратного обеспечения стал действительно запутанным. Таким образом, сегодня инженеры могут программировать любое приложение на ПК.

Главной задачей для инженеров по управлению ПК было сначала получить стабильную операционную систему, поскольку Windows была недостаточно надежной. Сегодня Linux и более новые версии Windows соответствуют всем требованиям.

Затем инженеры PC-controls должны были создать оборудование, достаточно стабильное с экологической точки зрения, чтобы выжить в промышленных условиях. Типичные условия включают температуру от -40 ° до 100 ° F, высокую влажность, сильные удары и вибрацию, пыль и грязь, а также химическое загрязнение. Было невозможно доставить настольные компьютеры того поколения на завод, особенно если они использовали тогдашние гибкие диски.

Фактически, и аппаратное, и программное обеспечение развивались вместе в течение последних 20 лет, так что новые итерации того и другого постепенно изменили правила разработки средств управления ПК.

Для производителей оборудования и конечных пользователей это означает постоянно повышающуюся производительность при постоянно снижающихся затратах. В большинстве случаев бытовая электроника ускорила развитие промышленных ПК.

Промышленные ПК существуют уже давно. На самом деле, вся линейка ПЛК Beckhoff в полном объеме использует двухъядерные процессоры Intel.

Более того, в современной технологии управления на базе ПК любой процессор может обрабатывать любое количество задач, будь то ПЛК, управление движением, ЧПУ или DCS, поскольку аппаратному обеспечению все равно. Напротив, конечным пользователям не все равно, поскольку им нужны знакомые инструменты программирования. Это главная причина, по которой лестничная логика продолжает существовать, хотя, по правде говоря, современный среднестатистический мобильный телефон обладает большей вычислительной мощностью, чем самый большой Contrologix 5000.