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    引言

50年前的1956年，在周恩來總理親自主持下制定了我國12年科學技術發展規劃，把發展計算機技術納入了科技規劃的四項緊急措施，即計算機、電子學、半導體和自動化技術。根據這個12年科技發展規劃，計算機工作者開始了我國計算機事業的創建工作[17]。在廣大工業控制計算機工作者的共同努力下，1983年工業控制計算機被正式列入了國家計算機系列型普及發展規劃。1984年6月11日成立了中國電子學會電子計算機分會工業計算機學組，1986年3月22日轉建為“中國計算機學會工業控制計算機專業委員會”，從此，我國工業控制計算機技術的發展進入了一個嶄新的階段。1988年，中國研制STD總線工控機的科研人員和企業，聯合發起成立了中國STD總線工控機協會，英文名字叫STDMG/PRC。1991年，STDMG/PRC改建為中國計算機行業協會工業控制機分會，并在民政部備案。1998年2月STDMG/PRC正式更名為“中國計算機行業協會PICMG/PRC”，2002年在民政部注冊，社團登記號為4238-1。中國計算機行業協會PICMG/PRC是國際PICMG協會的執行委員，是中國獲取國際PICMG協會標準的唯一官方渠道。

1 工業控制計算機技術發展的歷史回顧

1.1 基于STD總線的第一代工控機技術

1978年，美國Pro-Log公司抓住了上世紀工業生產發展的新的浪潮將以計算機技術為基礎的歷史機遇，率先研制了STD總線技術，該技術被IEEE組織批準為IEEE961標準。STD總線的小板結構既符合計算機的集成化發展方向，又適合工業現場的應用。隨后，Pro-Log公司又不失時機地推出了STD總線工控機，在工控界引起了強烈反響。由于STD總線工控機滿足了當時工業企業技術改造和工業自動化等領域急需大量的工業控制計算機的市場需求，因此STD總線工控機技術得到了迅速發展。

1981年8月12日，美國IBM公司推出了基于主頻4.47MHz Intel 8088微處理器的世界上第一臺IBM PC機，其采用的局部總線互聯結構就是后來風靡全球的ISA（Industry Standard Architecture）總線，即IEEEP996[3]。8位STD總線兼容8位ISA總線技術，16位STD總線通過周期竊取和總線復用技術進一步做到了與16位ISA總線兼容，在軟件上與MS-DOS兼容，這是STD總線取得成功的一個重要因素。

STD總線工控機技術在中國是從1983年開始興起的，90年代初期發展到頂峰，90年代末基本結束。當時推動這一技術的主要企業和科研單位有北京康拓公司、北京工業大學、四通公司工控部、清華大學和北京控制計算機廠等。實踐證明，STD總線是適合我國國情的，STD總線工控機已成為當時我國工業控制領域中的一種主導產品。現在擁有18個成員的國際STD32制造商協會還在繼續支持著STD總線技術。

1.2 基于ISA和PCI總線的第二代工控機技術

ISA總線1981年問世，于1983年擴展為8位PC/XT總線，1984年發展為16位PC/AT總線。從那時開始，基于ISA總線的IBM PC在世界范圍內取得了巨大的成功，并且一直延續到90年代末期。1990年Intel公司推出了用于器件之間互連的總線PCI，并于1992年推出了PCI總線標準PCI 1.0，到了2000年，PCI總線已經成為PC機的主流總線技術。

Industrial PC，簡稱IPC，也叫IPC工控機或工業PC，它是一種加固的增強型PC機，可以作為一個工業控制器在工業環境中可靠運行。IPC是由PC機演變而來的工業控制計算機，它成功地使ISA總線和PCI總線與工業生產自動化聯系起來。由于PC機擁有極豐富的硬件、軟件資源，得到廣大工程技術人員的應用和支持，IPC也因此對其它控制裝置產生了深遠的影響。由于預見到IPC即將成為生產過程自動化領域中新一代的強有力的技術支持系統，根據國際IPC的發展潮流，以及IPC在工業現場的逐漸安裝和運行趨勢，1993年，中國計算機學會工業控制計算機專業委員會在國家科委、機械工業部、航天工業總公司、全國電子信息推廣辦、北京電子振興辦以及中國計算機學會等部委和學術團體的大力支持下，在北京召開了“工業PC國產化研討會”，并成立了由北京康拓公司、北京華勝工控工程公司、北京華遠自動化系統有限公司、北京工業大學電子廠、北京工業控制計算機廠、重慶工業自動化儀表研究所等全國近20家工控界精英單位組成的“全國工業PC聯合開發委員會”，促進了IPC在中國的發展和應用。

IPC工控機的發展在90年代末期達到高潮，應用得到了廣泛的普及，從2000年以后開始衰落，逐漸從工業自動化領域轉向管理和信息自動化方面應用。IPC的主要生產企業國內有研祥、華北工控、愛雷斯、研華、凌華和艾訊等，國外有美國ICS、德國西門子以及日本康泰克等。

1.3 ISA總線的派生總線PC/104總線技術

為了滿足對空間占用和功率消耗嚴格限制的嵌入式控制應用的需要，并保持與被廣泛接受的PC總線架構在軟件和硬件上的兼容性，美國Ampro Computers公司于1978年設計了第一款PC/104模塊。1992年2月Ampro聯合12家公司成立了PC/104產業聯盟（PC/104 Consortium），并于1992年3月推出了與ISA總線兼容的PC/104總線標準，1997年2月擴展為與PCI總線兼容的PC/104-plus總線標準。今天，PC/104產業聯盟的會員已經超過160個企業，這些企業都基于PC/104標準制造小板規格、自層迭互連模式、低功耗的嵌入式計算機。PC/104仍然屬于第二代工控機技術的范疇。

1.4 VME總線工控機技術

1979年，美國Motorola公司推出了第一款68000 CPU，隨后的1981年，幾乎與IBM推出PC的同時，推出了VME總線工控機標準。VME總線工控機采用歐洲卡結構、針孔連接器和垂直安裝模式，特別適合在惡劣工業和軍事裝置中運行。1982年，由Motorola和Mostek公司發起成立了VME總線制造商協會VITA（VMEbus International Manufacturers Group），目前該組織擁有139個會員，致力于在全球發展和推廣VME總線技術。1987年，VME總線標準被ANSI和IEEE接受為國際標準ANSI/IEEE 1014-1987。

1.5 第三代CompactPCI總線工控機技術

20世紀90年代中期，PCI總線技術在PC機中已經確立了其地位，越來越多的PC機中設計了PCI總線，以此也積累了豐富的芯片、硬件和軟件工具資源，PCI總線向工業和其它可靠性要求較高的領域應用已經勢在必行。為了適應新一代嵌入式計算機技術發展的需要，在Pro-Log公司的倡導下，1994年成立了PCI總線制造商協會PICMG（PCI Industrial Computer Manufacturers Group）。1997年9月2日誕生了第一個CompactPCI總線標準PICMG 2.0 R2.1 - the CompactPCI base specification，1999年10月1日頒布了修訂版本PICMG 2.0 R3.0 - the CompactPCI core specification。CompactPCI總線是從PCI總線和VME總線基礎上發展而來的，它集中了兩種主流總線的先進性而演變成的可靠的、開放的工業標準，如PCI總線的高性能數據傳輸能力、VME總線的歐洲卡的四面鎖定的穩定結構、板卡垂直安裝利于散熱的特性、更換板卡的簡便性以及系統良好的可擴展性等。

目前PICMG協會的會員總數超過了450個，會員覆蓋了工業控制和電信兩大行業，致力于為高性能工業和電信計算應用開發開放性標準。

2 “十一五”工業控制計算機技術的發展探討

2.1 PC/104-plus技術和PC/104技術向PCI-104和PCI Express技術發展

PC/104工業控制計算機已經問世近15個年頭，目前仍然在工業和軍事控制領域保持著持久的地位和發展態勢，直到現在，還一直與新技術的發展和采用保持著同步。

PC/104總線的第一個發展趨勢就是去掉PC/104-plus標準中的ISA總線部分，僅保留PCI總線部分，為嵌入式板卡的設計提供更大的空間[2]，這就是2003年11月PC/104產業聯盟頒布的新標準PCI-104 Specification Version 1.0。PCI-104使主流的PCI總線技術在小規格、高可靠的嵌入式計算機上得以實現和繼續發展。

PC/104總線的第二個發展趨勢就是兼容PCI Express技術，新標準正在制定，最有可能的結果就是PCI-104和PCI Express總線共存在一塊板卡上，形成擴展的總線標準PCIE-104，而板卡尺寸還維持不變[2]。

為了促進PC/104總線、PC/104-plus 以及PCI-104總線技術的應用，PC/104產業聯盟于2004年3月制定了嵌入式單板計算機平臺標準EPIC（Embedded Platform for Industrial Computing），并于2006年2月頒布了修訂標準EPIC Specification Version 2.0。EPIC平臺可以通過PC/104總線、PC/104-plus 以及PCI-104總線模板擴展I/O功能，并為采用高性能的CPU、存儲器技術以及散熱設計留有足夠的空間，可以快速集成面向特定應用的嵌入式系統，縮短開發時間，節省費用[4]。EPIC的尺寸介于PC/104和EBX之間，為115.00mm x 165.00mm。

2.2 CompactPCI總線和PCI Express融合形成CompactPCI Express技術

高可靠、模塊化、高性能和低價位的CompactPCI總線嵌入式計算機已經在通信、醫療器械、儀器測量、工業控制以及軍事設備、航空和航天領域得到了廣泛的應用。CompactPCI總線標準經過近10年的發展已經趨于完善，并且創造了幾個行業“第一”的神話，如第一個支持熱插拔能力的總線標準，第一個支持H.110電話總線，第一個開放系統管理規范以及第一個基于Ethernet的包交換背板技術等[18]。

CompactPCI技術未來將向更快方向發展，形成側重于I/O應用的主要平臺技術CompactPCI Express，并保持與CompactPCI總線的兼容性。CompactPCI Express是通用的、高性能的、面向工業市場的未來總線系統，其串行、點到點的數據交換能力可以達到每秒4GB。除此之外，CompactPCI Express的異步通信模式還具有CRC校驗和算法，可以實現錯誤自動識別和糾正。而最有希望成為第一個在CompactPCI Express嵌入式計算機上運行的操作系統可能是微軟公司的Longhorn，該軟件自身就嵌入了對PCI Express技術的完美支持，并允許I/O設備的熱插拔，而不需要額外的其它軟件開銷[1]。

6U CompactPCI的主要應用領域應該是電信行業，但目前受到AdvancedTCA技術的沖擊，應用不會有太大的空間。無論是國防還是工業自動化領域對3U CompactPCI產品的需求正在大幅度增長，尤其是通過傳導散熱的3U產品[13]。

2.3 VME總線技術雖然繼續發展但是應用范圍在縮小

伴隨著微處理器技術和通信技術的進步，VME總線技術從誕生開始就一直處于不斷的發展之中，并取得了成功。并行峰值通訊速率從VME16的20MB/s，發展VME32的40MB/s和VME64和VME64x的80MB/s，到2004年達到了320MB/s。VME總線未來的發展途徑主要有2個，一方面是通過2eSST VME總線標準繼續支持或提高并行多點VME總線的數據帶寬，可以達到320+MB/s；另一方面是吸收CompactPCI總線的串行交換機制技術（Switched Serial Fabrics），通過星型（star）、雙星（dual star）或者網狀網（mesh）互連方式，以及Ethernet、Infiniband、RapidIO或PCI Express技術，大幅度提高VME總線的數據吞吐量到30GB/s，提高系統的冗余設計能力，這就是剛剛頒布的VITA41或VXS（VME switched fabric serial backplane standard）標準，同時還繼續保持著與傳統的VME總線技術的兼容[5]。目前正在研制VITA46或VPX標準，數據傳輸能力已經可以達到10GB/s。

雖然VME總線還在發展，但是必須認識到VME總線技術太老了，已經走下坡路了，除了在對實時性要求較高的國防和軍事設備應用上還占據一定優勢外，新的工業自動化項目幾乎不可能再被采用了。

2.4   基于網絡的LXI標準將成為最有發展潛力的新一代虛擬儀器總線技術

自動測試系統的建立，往往包括一臺或多臺儀器、主控計算機和測試軟件、測試夾具以及系統總線。而系統總線就像是中樞神經系統，負責控制指令和測試數據的傳送。測試系統的總線由兩種技術體系實現，一種是基于網絡接口技術的總線，如GPIB等；一種是基于背板式互連的總線技術，如VME/VXI或CPCI/PXI等。為了滿足測試系統對低價格、更高帶寬和更高數據傳輸速度的要求，測試系統總線正在向兩個方向發展：一是基于網絡接口技術的總線正在向基于IEEE802.3和TCP/IP技術的Ethernet方向發展，即LXI總線技術；二是基于背板技術的總線已經從VXI過度到CPCI/PXI技術，并正在向PCI/PXI Express技術發展。“無論是相對GPIB、VXI還是PXI，LXI都將是未來的總線技術發展趨勢”[7]。

LXI（LAN eXtensions for Instrumentation）是LXI聯盟定義的一種基于工業標準Ethernet技術的開放式儀表平臺總線標準，用于構成模塊化的、靈活的、高性能的小型或中型測試系統。通過LXI標準，將GPIB擴展到LAN，使PC或儀表之間的通信更加簡單和廉價。LXI標準由Agilent和 VXI Technology于1984年率先開發，并發起成立了LXI聯盟。LXI聯盟于2005年9月頒布LXI Standard Rev. 1.0，2006年8月頒布修訂版本LXI Standard Rev. 1.1。LXI標準有三個重要的功能特點：一是具有基于Web browser的人機界面接口和程序性控制框架的標準化的LAN接口，LAN接口的連接方式既可以是有線的，也可以是無線的；二是有三種觸發方式，即LAN觸發方式、IEEE1588精確定時協議觸發方式和LXI觸發總線；三是多種標準的儀表測試設備可以共存在同一個系統當中，如GPIB、PXI、VXI以及基于LAN接口的儀表等[8]。

LXI總線技術的優勢[8]：

● 速度快、使用方便、應用普及、價格低，與Ethernet LAN向下兼容；

● 通過直觀的Web browser接口進行設備操作和管理，配置簡單、快捷；

● IVI標準程序驅動接口，編程簡單，軟件重用性好；

● 具有創建混合測試系統的能力，系統中可以包括LXI、PXI、VXI、GPIB以及CANbus等，設備之間可以通過總線轉換裝置互連；

● 通過硬件和LAN-based觸發方式可以提高測試系統的性能以及任務處理能力；

● 通過IEEE1588精確定時協議可以實現當地和遠程儀表的同步，同步誤差在10ns～10ms之間。

作為以太網技術在測試自動化領域的應用擴展，LXI技術正在為世界上越來越多的儀表制造商所采用，一些基于LXI技術的儀器也已面市，如安捷倫的33220A函數發生器、N6700/N5700系列電源、34980A開關等。目前LXI聯盟已經發展到49個成員，LXI技術也發展成為了下一代虛擬儀表總線技術。

2.5 串行、點到點、高速互連總線技術PCI Express、AdvancedTCA以及MicroTCA

隨著芯片和模板的密度越來越大，速度越來越快，傳統的并行總線逐漸成為系統性能提高的主要瓶頸，而且問題越來越嚴重。與此同時，串行總線的性能也在不斷地提高，這也進一步推動了計算機的共享并行總線技術向高速、獨占的、點到點的串行總線技術方向轉移。

早在2001年的春季，Intel公司就宣布要用一種新的技術取代PCI總線和多種芯片的內部連接，并稱之為第三代I/O總線技術，即3GIO (3rd Generation I/O)。到了2001年底，包括Intel、AMD、DELL、IBM等20多家業界主導公司加入了PCI-SIG，開始起草3GIO規范。2002年草案完成，并把3GIO正式命名為PCI Express。PCI Express技術要點是從并行到串行的轉變。PCI Express可以理解為是一種將并行PCI總線進行打包后變成串行方式在多種傳輸介質上傳輸信息的技術，這里的傳輸介質既可以是布在線路板上的傳輸線（traces），也可以是雙絞線（cables）。PCI Express技術可以用于板內芯片之間的互連（chip-to-chip）、模板和模板之間的互連（board-to-board），也可以用來實現系統到系統的高速互連（box-to-box）。第一代PCI Express總線的工作速度為2.5GHz，目前正在研制工作頻率為5GHz的第二代標準。通過x1、x4、x8、x16和x32連接通道，PCI Express總線的帶寬可以達到80Gbps。從PCI Express發展出來的標準目前主要有SHB （System Host Board）Express、COM（Computer-On-Module）Express以及CompactPCI Express等[6]。

自從PICMG于2001年9月發布了以太網包交換背板標準（CompactPCI Packet Switching Backplane/PSB）PICMG 2.16，將串行Ethernet網絡在背板上實現以來，壟斷背板設計多年的并行總線技術被打破，使可管理的、冗余的、點到點的、串行包交換互連總線技術（switched serial interconnects，也叫Switched Fabrics技術）得到廣泛接受。2002年12月PICMG發布了基于Switched Fabrics技術的更新、更快和功能更強大的開放式平臺架構標準PICMG 3.0，即AdvancedTCA（Advanced Telecom Computing Architecture），簡稱ATCA；并于2005年3月又推出了Advanced Mezzanine Card標準，簡稱AMC；2006年7月，PICMG發布了最新的技術標準MicroTCA（Micro Telecommunications Computing Architecture）。

PICMG 2.16 CompactPCI/PSB技術的主要特點：

● 在CPCI的J3/P3和J5/P5上定義了20個與IEEE802.3-2000兼容的Ethernet網絡，最大帶寬為20Gbps。

● 背板上定義了Node slot、Fabric slot和連接它們的Link。Node之間通過Fabric進行通信。

● 1個Fabric與所有Node之間的連接為Star拓撲結構，2個Fabric與所有Node之間的連接為Dual Star拓撲結構，2個Fabric之間互連構成冗余系統。

● CPCI總線和PSB總線可以在同一個背板上共存，互為冗余，相互補充。

ATCA是面向下一代運營通信設備的系列工業標準的總稱，它融合了在高速互連技術，下一代微處理器技術，不斷提高的可靠性、可管理性和可服務性技術等方面的最新發展成果，滿足電信運營對網絡設備構建系統（NEBS）、歐洲電信協會標準（ETSI）以及99.999%時間可用性的要求。ATCA還具有模板尺寸大（8U x 280mm x 6HP）、供電能力強（-48V/200W），可以熱插拔（hot-swappable）以及支持多協議（Ethernet、InfiniBand、StarFabric、PCI Express、RapidIO）的switched fabrics技術等特點；支持Dual Star、Dual Dual Star以及Mesh Fabric拓撲結構；定義了系統管理功能和串行管理接口IPMI（Integrated Peripheral Management Interface），利用管理軟件對模板進行配置，獲取狀態信息，并能遠程關閉故障模板。目前PICMG members和ATCA community正在與IEEE802.3ab subcommittee合作研制10Gbps backplane standards[6]。在不久的將來，ATCA背板的信號傳輸速度將從現在的5Gbps提高到10Gbps，大幅度提升ATCA的數據傳送能力。在可以預見的幾年里，在下一代電信網絡中，ATCA將會得到廣泛的認可和應用。而就目前的情況來看，在未來相當長時間內，ATCA將會和CompactPCI相互補充，共同促進電信行業乃至信息產業的發展。

AMC針對ATCA技術定義了一種模塊化的、基于LVDS信號的高速串行互連接口的“女兒板”標準。AMC通過AMC連接器并行插在ATCA載板（Carrier Board），實現ATCA模板功能。AMC模塊通過導軌，從模板前面方便地插入和拔出，并且支持熱插拔。使用AMC設計ATCA功能模板如同搭積木一樣簡單、方便、快速。

將AMC模塊插在ATCA載板上可以構成特定功能的ATCA模板。將AMC插在背板上就發展成了一種小型化、模塊化、高性能的計算平臺系統，這就是MicroTCA。MicroTCA集中了ATCA和AMC的先進性，可以滿足電信、醫療設備、工業測量和控制、軍事設備以及消費類電子產品的需要[9]。MicroTCA系統包括AMC模塊、MCH（MicroTCA Carrier Hub）、電源模塊（PM）、制冷單元（CU）、背板、導軌和機箱等主要部分。AMC模塊有4種規格，常用的是73.8x13.88x181.5mm。一個典型的19英寸x 4U x 300mm機箱容納的MicroTCA系統可以支持10個AMC模塊、2個MCH和2個PM。MicroTCA的背板信號接口采用先進的差分高速串行化器和解串器（Serializer/Deserializer，簡稱SerDes）互連技術設計，半雙工帶寬可以達到3.125Gbps。

根據2006年VDC的研究預測，到2009年ATCA的市場份額將達到$1.15 billions，AMC將為$763 millions，MicroTCA將增長到$217 millions[10]。

2.6 有線和無線混合工業網絡技術將在工業自動化領域得到越來越多的應用

在工業控制和檢測系統中主要存在三種有線通信方式，即點到點并行模擬連接方式、現場總線和工業Ethernet[19]。并行連接方式隨著現場總線技術的出現已經很少見了，現場總線技術使用一對電纜就可以為多個互連設備提供電源以及控制和配置信息。開放式現場總線技術可以使不同制造商生產的設備在同一個系統中實現互操作，方便采購和維護，降低了成本。工業Ethernet比現場總線有很多優勢，例如價格便宜，使用方便，特別是帶寬遠遠高于12MB/s的現場總線。工業Ethernet用于工業現場的主要問題出在CSMA/CD競爭協議上，不能保證響應時間的確定性，即實時性問題。現在通過交換機或網橋進行網絡分區的方式避免了碰撞的發生，有效地解決這一問題[19]。

近幾年，隨著人們對設備可互連性和可移動性要求的越來越高，無線系統的使用呈指數形式增長。無線網絡在工業控制和監測方面的應用也成為繼工業Ethernet之后的工控領域的又一個熱點技術[16]。無線網絡在工業現場主要應用在設備或環境實現物理連接困難以及技術上不允許或不希望用物理連接的場合，如移動或旋轉設備、運動節點、遠距離設備管理、障礙物阻隔環境、高危環境等，以彌補有線網絡的不足。

未來，工業控制網絡主要的存在形式應該是有線和無線的混合網絡，相輔相成，取長補短。無線網絡的主要技術有基于802.11的WLAN（Wireless LAN）、BlueTooth、ZigBee技術以及RFID（Radio Frequency Identification）技術。一般而言，工業監控系統對網絡的數據吞吐量的要求比較低，但對在惡劣環境下數據通信的可靠性卻要求很高，例如在高溫和低溫，高濕度等級，劇烈振動，爆炸性氣體，腐蝕性化學物質以及強電磁干擾環境里。無線網絡在工業控制和監測方面應用主要需要解決的技術問題是安全性（Security）、魯棒性（Robustness）、故障安全運行模式或故障降級運行模式（Fail-safe/fail-soft operation）、干擾免疫性（Interference immunity）、能源獲取技術（Power availability）、可互操作性（Interoperability）以及人機接口技術（Interfaces）[19]。

2.7 可編程邏輯控制器技術在未來的工業自動化領域將發揮更重要的作用

今天，PC機的硬件和軟件功能已經非常強大，標準化程度也越來越高，可靠性也得到了很大地改進，因此在工業控制上的應用也越來越多。隨著開放的、模塊化的主流工業控制計算機總線技術的不斷發展，如PC/104、CompactPCI、PXI以及MicroTCA工控機等，高性能、高可靠、維護方便的工業控制計算機將在工廠自動化的控制層得到更廣泛的接受和應用，而不局限于管理層和操作層[15]。在另一方面，根據2006年ARC Advisory Group的最新研究結果，在未來的5年里，PLC在全球的市場年增長率(compounded annual growth rate)將達到6.1%。PLC在2005年的市場份額為$7.5 billion，預計到2010 年將達到$10 billion[14]。PLC產品也將在功能、通信能力、規模、可擴展性、軟件、開發工具以及自診斷能力等方面得到改進。

融合PC機強大的功能和PLC的可靠性[12]，伴隨著PLC采用COTS（commercial of the shelf）硬件技術以及PC-based的系統融入實時操作系統，產生了新一代工業控制器技術——可編程自動化控制器，即PAC（programmable automation controller）。PAC的概念是由ARC公司于1990年提出的[14]。PAC可以通過一個復雜的控制器，提供先進的控制特性、網絡互連能力、設備之間的互操作能力、以及企業的數據信息的集成能力[11]。

雖然PAC不可能取代PLC，但它擴展了PLC的能力[14]，其本質上仍然是一種變結構的嵌入式工業控制計算機，將在現在和未來的工廠自動化領域發揮重要的作用。

3 結論

滿足惡劣環境的具有安全性、可靠性和環境標準要求的加固型計算機稱為工業控制計算機，也叫加固計算機。模塊化的、開放的、標準化的總線型工業控制計算機技術，可以使設備制造商或系統集成商方便、快捷地構造面向特定需求的高可靠的應用系統，產品研發周期短、費用低、生存周期長，可選擇性好，并且具有良好的性能、可靠性、可擴展性、可維護性和服務能力。

“十一五”期間工業控制計算機技術的主要發展趨勢：小型化的、基于并行總線技術的PC/104（包括PC/104-plus、PCI-104）和CompactPCI/PXI工控機將繼續占據主流地位，并向PCI Express技術發展，同時保持向下的兼容性；VME總線技術除了在軍工還保持一定優勢外，在工業自動化領域的應用將越來越少；虛擬儀器技術將向網絡化的LXI技術發展；電信領域將由ATCA技術一統天下，由高速、串行、點到點的switched fabrics技術取代統治該領域多年的并行總線技術；MicroTCA技術將從電信領域向其它領域擴展，包括工業控制、測試測量以及軍工設備制造等，并逐漸發展成新的熱點；無線網絡技術將擴大在工業測控領域的應用，有線和無線混合網絡是未來工業控制網絡的一個新的發展方向；作為工業控制計算機技術的一種新的存在形式，PAC技術將在工業自動化領域得到更多的應用。

我國是制造業大國，但不是制造業強國。我國還不是工業化國家，工業自動化水平還很低。“十一五”規劃明確提出：堅持以信息化帶動工業化，以工業化促進信息化，提高經濟社會信息化水平；堅持以信息化改造制造業，推進生產設備數字化、生產過程智能化和企業管理信息化；推廣集散控制、現場總線控制、敏捷制造等技術，強化生產過程的在線監測、預警和控制。工業控制計算機是工業自動化和信息化的核心設備，因此在“十一五”期間，工業控制計算機將通過采用新技術而使自身得到更大的發展，同時也必將在推進工業化和信息化進程中發揮更重要的作用。

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