嵌入式工控機是指安裝在設備內，配合工業(yè)系統(tǒng)完成一種或多種特定工業(yè)任務的計算機。具有開放式的模塊化結構、較強的數(shù)據(jù)處理能力、良好的實時性能、較強的工業(yè)環(huán)境適應性、高可靠性、豐富的I/O、良好的軟件開發(fā)環(huán)境，以及高性能的網絡和通信支持等特點。

嵌入式工控機的發(fā)展 

隨著國民經濟的迅速發(fā)展和工業(yè)自動化市場需求量的不斷擴大， 國內工控機也呈現(xiàn)出爆發(fā)式增長。特別是全國工控機國產化聯(lián)合開發(fā)委員會的成立，迅速完成了工控機的國產化改造過程，并實現(xiàn)了和國際先進水平接軌。當前工業(yè)領域普遍使用的工控機的主要特點包括: 

1、全鋼機箱，微正壓送風散熱，過濾器防塵，具備較高的防磁、防塵、防沖擊能力。 

2、采用工業(yè)主板，板上信號用多層地線隔離，均勻分布電容器，以增強其抗電磁干擾能力。 

3、采用高可靠的工業(yè)開關電源，具備較強的抗干擾能力。 

4、增加插槽數(shù)目，開發(fā)種類齊全的工業(yè)I/O板，給系統(tǒng)提供較靈活的組合配置能力。

5、具備長時間不間斷工作能力。

同時傳統(tǒng)工控機也存在自身的局限性，如體積大、機箱難以拆卸、維護不便、不能黑模式運行等，還不能完全滿足嵌入式環(huán)境的要求，因此其應用范圍還是受到了很大限制。由此，嵌入式工控機應運而生。嵌入式工控機主要特點包括:

1、科學合理的合金機箱設計，不僅可以防塵、防潮、防振動、增強抗電磁干擾能力還可實現(xiàn)寬溫工作。

2、無風扇、無線纜設計，極大地減少了系統(tǒng)的維護需求。

嵌入式工控機體積小巧，散熱能力有限，無風扇設計成為必然選擇。

嵌入式工控機使用分布在機箱表面的散熱片進行散熱，有效地解決了機箱內部溫度高，散熱風扇長時間工作容易發(fā)生故障的問題，提高了工控機在現(xiàn)場長期運行的穩(wěn)定性和可靠性。同時因為無風扇運行避免了空氣對流的要求，從而有效地阻止灰塵進入工控機內部。

無線纜設計，所有電路均采用電路板方式被牢牢地固定在工控機內部，使在高溫、高頻振動、高粉塵等極其惡劣的環(huán)境中，仍能保持穩(wěn)定可靠的運行。

3、具有自診斷功能，在因故障宕機時，無需人工干預而自動復位，可以進行長時間、低冗錯的工作。

4、嵌入式工控機尺寸緊湊，體積小、重量輕、占用空間少，安裝和維護簡單、靈活，操作便利，幾乎可以配合任何終端、設備或控制柜。

5、系統(tǒng)升級容易。隨著微處理器性能的不斷提高，嵌入式工控機的處理能力、通信能力和界面友善程度達到相當高的水平，足以滿足工業(yè)控制系統(tǒng)各種復雜控制策略的要求。 

6、嵌入式工控機的硬件，如CPU，有多種檔次，用戶可根據(jù)實際需要選擇性價比合適的工控機。 

嵌入式工控機的產品性能優(yōu)勢及其巨大的市場潛力，刺激和吸引了眾多工控機廠商投入到嵌入式工控機的開發(fā)行列中。其中比較成功的要數(shù)具有工業(yè)標準總線的STD、VME、PC/104、PCI、CPCI等模板產品。 

STD總線是在嵌入式工控機應用領域被廣泛采用的一種工業(yè)標準總線。STD總線模板標準尺寸為4.5×6.5平方英寸，遠遠小于ISA總線模板尺寸，適合作為緊湊加固平臺。由于采用PC和MS-DOS兼容性設計，以及總線I/O的設計思想，使8/16位的STD總線適應高性能32位微處理器的要求。STD總線產品以其開放式體系結構、高強度工業(yè)設計、小尺寸、高可靠、低價格、簡便的I/O接口和不斷增強的網絡通信能力及CPU性能，在嵌入式應用領域有很強的競爭能力。

VME總線分為3.9X6.3平方英寸和9.2X6.3平方英寸兩種規(guī)格。由于嵌入式工控機機發(fā)展的強大攻勢，部分工控機廠商一改歐式VME總線Moto rola微處理器結構，紛紛推出PC和MS-DOS兼容的、80x86結構的VME總線規(guī)范的嵌入式工控機產品。VME總線產品的插針式連接器結構被強震動、沖擊和高塵埃等極惡劣場合廣泛采用 ，特別是在列車、輪船等運動系統(tǒng)中。

PC/104是小型化嵌入式工控機中比較熱門的產品。PC/104總線模板的結構很有特色，尺寸為3.6×3.8平方英寸，沒有總線母板，沒有模板導軌，聯(lián)結采用自層疊方式，最大限度地減小占用空間。由于PC/104總線本身就和ISA規(guī)范完全兼容，從而使它能充分利用商用機市場上同樣的芯片系列，PC/104廠商也能最大限度地分享商用機規(guī)模經濟市場中的巨大經濟利益。

同時，先進而復雜的操作系統(tǒng)要求有運行速度更快的計算機與之相適應。這一點無論是對商用計算機還是工控機都是一樣的?？焖俚挠嬎銠C需要快速的CPU芯片、快速的存儲器和快速的磁盤驅動器，還需要同樣重要的、更快速的總線將所有這些連接在一起。PCI總線就是一種符合需求的高性能計算機總線標準。它是為滿足視頻和高速網絡通信工作等功能要求，由Intel開發(fā)的。PCI是獨立于處理器的32/64位總線，最大數(shù)據(jù)傳輸速度可達264MBps。

CompactPCI簡稱CPCI，是以PCI電氣規(guī)范為標準的高性能工業(yè)用總線，解決了VME等總線技術與PCI總線不兼容的問題。CompactPCI采用VME歐洲卡封裝形式，提供真正工業(yè)封裝的PCI性能和硅片。CompactPCI不需橋路就可驅動多至8個總線插槽，足以滿足大多數(shù)工業(yè)系統(tǒng)的要求。CompactPCI利用最新和最快的視頻、網絡通信和數(shù)據(jù)采集芯片，定位在下一代更快速CPU上，為嵌入式工控機的發(fā)展開辟了一個新天地。 

VXI總線系統(tǒng)是一種完全開放的、有眾多產品供應商支持的高性能模塊化儀器總線標準，又稱為VME擴展到儀器應用標準。VXI總線是一種基于VME總線的模塊儀器結構標準，對所有廠家開放，并兼容現(xiàn)有的工業(yè)標準。VXI總線系統(tǒng)集中了智能儀表和GPIB系統(tǒng)的很多優(yōu)點，具有開放式模塊化結構、數(shù)據(jù)吞吐量大、網絡和通信接口方便，以及擴展能力強、可伸縮性好等特點，被廣泛應用于航空、航天、航海等設備的維護、測試和診斷。

現(xiàn)在，大部分嵌入式工控機廠商都在由OEM向系統(tǒng)級產品過渡，努力為用戶服務到終端，聯(lián)結方便合理，給用戶提供一個比較完整的解決方案。這是嵌入式工控機未來發(fā)展的一個主要方向。