嵌入式工控機（Embedded Industrial Computer），也稱為盒式電腦或無風扇工控機，是一種專門設計用于工業控制領域的計算機設備。以下是對嵌入式工控機的詳細介紹：

一、定義與特點

1.定義：嵌入式工控機是一種加固的增強型工業計算機，專為工業現場而設計，機構緊湊，能夠在惡劣的工業環境中可靠運行。

2.特點：

高可靠性：采用工業級的硬件設計，具有防塵、防震、抗干擾等特性，能夠在惡劣的工業環境下穩定運行。

實時性：能夠實時地進行數據處理和控制操作，滿足工業生產過程中的實時性需求。

低功耗：設計注重降低功耗，以延長設備的使用壽命，提高能源利用效率。

多種接口：通常具有多種通信接口，如串口、并口、以太網口、USB接口等，以適應不同的設備互聯需求。

二、工作原理

1.散熱機制：通常采用全封閉無風扇設計，以減少灰塵進入和機械故障的風險。CPU的散熱面涂有一層導熱硅膠，與機箱的散熱片直接接觸，通過機箱的鋁合金材質進行自然散熱。

2.硬件配置：采用嵌入式、低功耗的主板，許多關鍵的硬件配置都集成在主板上，減少了外部連接的需求，從而降低了故障率和維護成本。

3.處理器支持：主板通常支持多種處理器，用戶可以根據自己的性能和成本需求靈活選擇。

4.數據傳輸：配備多個串口、USB接口以及千兆網口等，以便同時連接多臺外部設備進行數據傳輸和通信。

5.顯示輸出：部分嵌入式工控機支持多個顯示接口，可以實現多個相同或不同畫面的輸出，便于在工業現場進行實時監控和操作。

三、應用領域

1.生產自動化控制：用于制造業中的生產自動化流程控制，提高生產效率和產品質量。

2.智能機器人控制：作為機器人控制系統的核心，實現機器人的運動控制、感知反饋、圖像處理等功能。

3.電力系統監控：用于電力系統的實時監控和遠程管理，保障電力系統的穩定和安全運行。

4.新能源發電控制：用于新能源發電系統中的發電機組控制、能量儲存與分配等。

5.智能交通管理：應用于城市交通管理系統中的交通信號燈控制、道路監控等。

6.醫療設備控制：用于醫療設備的監控和控制，提高醫療診斷和治療的精確性和效率。

此外，嵌入式工控機還廣泛應用于倉儲管理系統、物流跟蹤與配送、智能車載系統、農業智能化、建筑自動化等領域。

四、發展趨勢

1.高性能和低功耗：未來的嵌入式工控機將采用更高性能的處理器和更先進的制造工藝，同時優化功耗管理，降低能耗。

2.多核和并行計算：隨著工業控制系統的復雜性增加，將趨向于采用多核處理器和并行計算技術。

3.高可靠性和安全性：將繼續加強硬件和軟件的可靠性設計，提高系統的可靠性和穩定性，并加強安全性設計，保護系統免受網絡攻擊和數據泄露的威脅。

4.物聯網和云計算：未來將加強與云端的數據交互和遠程管理，實現更智能化的工業控制和決策。

5.人機交互和可視化：將更加注重用戶體驗和操作界面的友好性，支持更多的觸摸屏、聲音和圖像識別等交互方式。

綜上所述，嵌入式工控機是工業控制領域重要設備，具有高可靠性、實時性、低功耗和多種接口等特點。