PLC 转用 IPC 的趋势:IPC 成为机器与工厂的中央平台
因为工业计算机(IPC)已经能承接过去专属于传统 PLC 架构的任务,而且更容易整合新技术。在现代产在线,IPC 可以执行软件 PLC(Soft PLC)、运动控制、机器人控制与机器视觉,再加上IT与OT的整合以及AI应用需求,让IPC逐渐成为现代机器与工厂的中央平台。
对台湾的设备与系统整合厂商来说,这代表一台 IPC 往往要同时负责控制、视觉、数据处理,以及与各式现场设备的工业通讯。
实时通讯的挑战与工业 PC 卡的分担方式
实时通讯对确定性(determinism)、通讯周期时间与协议处理都有严格要求,而这些正是一般操作系统最难显得稳定的地方。Hilscher的工业PC卡(cifX系列)的作法是把工业通讯从应用程序中拆出来,由卡上的netX通讯控制器专责处理。
协议堆栈、实时机制与网络接口都在专用硬件上执行,主机IPC就能专心处理应用逻辑,不必因为通讯而占用运算资源。
网络安全与 CRA:工业通讯的必要条件
因为欧盟《网络韧性法案》(Cyber Resilience Act, CRA)要求含数字元素的产品在设计、开发与维护时就要具备资安(Security-by-Design),而工业通讯接口正是设备连到产线的入口。CRA 已于 2024 年底生效,2027 年底全面适用,对外销欧洲的台湾 IPC 与设备厂商影响尤其直接。
CRA 的完整内容、netX 90 芯片的资安功能与下一代 netX 900,我们已在另一篇文章详细说明,欢迎参考:Cyber Resilience Act 网络韧性法。
Hilscher cifX 通讯卡型号与支持协议
Hilscher 提供以 netX 90 为基础的 cifX 通讯卡,官方定位为符合 CRA,可涵盖不同尺寸与接口的 IPC、嵌入式 PC 与空间受限的设备。
| 型号 | 接口规格 | 适用情境 |
| cifX PCIE90-RE | 标准 PCI Express | 一般工业计算机与高效能控制系统 |
| cifX LPCIE90-RE | 半高型PCI Express | 紧凑型设备、嵌入式PC |
| CIFX HPCIE90-RE\F | Mini PCI Express 半尺寸 | 空间受限的系统 |
| CIFX M224290BM-RE\F | M.2 2242 Key B+M | 具M.2插槽的小尺寸IPC |
| CIFX M223090AE-RE\F | M.2 2230 Key A+E | 具M.2插槽的小尺寸IPC |
这些卡片在同一硬件平台上支持多种工业通讯,包括:
- 工业以太网络:PROFINET IO-Device、EtherCAT SubDevice、EtherNet/IP Adapter,另有 Modbus/TCP、POWERLINK、Sercos 与 CC-Link IE Field Basic 等,依卡型与韧体而定。
- 现场总线:PROFIBUS DP等,相关韧体堆栈 Hilscher 计划于 2026 年陆续推出。
- IIoT 协定:OPC UA 与 MQTT,可与实时通讯并行运作,让机器与制程数据直接提供给边缘或云端应用。
资安功能已直接内建在通讯平台中
每张卡的通讯平台已经整合安全启动(Secure Boot)、签章韧体、加密通讯与凭证管理等功能,协助设备制造商在开发早期就满足 CRA 要求,不必后期才补资安。
统一平台减少整合与维护成本
因为采用统一平台,各型号共享驱动程序、API 与工具,Hilscher 降低了不同通讯方案之间的整合工作量,对现有系统在漫长产品生命周期中的开发、维护与迁移都更简单。具体规格、支持协议与供货状况,请洽询亚德电子。
常见问答(FAQ)
Q1:IPC 为什么需要工业通讯卡?工业PC卡把协议堆栈与实时通讯机制交由专用控制器处理,减轻主机IPC的负担,并满足确定性与周期时间的要求。
Q2:Hilscher cifX支持哪些工业通讯协议? PROFINET IO-Device、EtherCAT SubDevice、EtherNet/IP Adapter、Modbus/TCP、POWERLINK、Sercos、CC-Link IE Field Basic、PROFIBUS DP,以及 OPC UA 与 MQTT,依卡型与韧体而定。
Q3:切换通讯协议需要更换硬件吗?不需要,协议切换透过韧体完成。
Q4:cifX通讯卡符合CRA吗?Hilscher cifX卡内建安全启动、签章韧体、加密通讯与凭证管理,协助设备制造商满足 CRA 要求。
Q5:cifX 通讯卡支持哪些操作系统与驱动?Hilscher 提供 Windows 与 Linux 驱动,也提供 QNX、VxWorks、INtime、IntervalZero RTX 等实时操作系统的驱动,以及 Windows CE/EC 和 Siemens WinAC 的驱动。所有驱动共享同一套 CIFX-API
Q6:台湾厂商在哪里取得 Hilscher cifX 通讯卡?可联络亚德电子询价与取得技术支持。

