方案：工业自动化产线的嵌入式无风扇工控机解决方案
目的：解决产线高温、粉尘、振动导致的工控机频繁故障。根据该工况提供无风扇嵌入式工控机+工业平板电脑一体化方案，支持宽温宽压、多接口扩展、7×24小时稳定运行。
在汽车零部件、3C电子、注塑、包装等自动化产线中，传统带风扇工控机因粉尘堵塞、风扇失效、高温宕机等问题，成为产线非计划停工的“隐形杀手”。派勤基于x86架构，提供全无风扇被动散热工控机，搭配IP65工业平板电脑，从数据采集、逻辑控制到人机交互，打造一套适应恶劣环境的稳定可靠解决方案。本方案直击工业自动化产线控制的四大痛点，给出可落地的产品组合、选型建议及定制开发能力。
一、当下工业自动化产线控制的四大痛点
痛点1：高温+粉尘→风扇卡死→产线停摆
场景：注塑车间温度45℃，粉尘弥漫。普通工控机风扇平均3个月吸入油泥卡死，CPU过热保护自动关机。
损失：一条中型SMT产线停机1小时，直接损失可达2~5万元。
痛点2：多设备接入→接口不足→外接扩展故障
场景：精密组装产线需要同时接入2台工业相机、1台扫码器、1台PLC、4个位移传感器。普通工控机只有2个COM口、1个网口，被迫外接USB HUB和串口服务器，增加故障点。
痛点3：电压波动→重启丢数据
场景：冲压产线大功率电机启停导致车间电压从220V骤降至180V。普通工控机电源保护差，频繁重启，导致未保存的生产数据丢失。
痛点4：电磁干扰→通信乱码
场景：变频器、大功率伺服驱动器产生强电磁干扰，工控机与PLC之间的RS485通信频繁出现乱码、丢包，导致产线误动作。
二、基于工业自动化产线当下工况的工控一体机整机解决方案
派勤电子提供 “BOX无风扇工控机 + PPC工业平板电脑” 的整线解决方案：
1.工控机：承担数据采集、逻辑运算、设备联动、边缘计算。
2.工业平板：充当HMI监控、参数设置、安灯看板、MES工位终端。
核心技术优势：
✅ 无风扇被动散热——零粉尘吸入，零机械故障；
✅ 宽压供电(DC 9~36V)——抗电压波动，适应恶劣电网；
✅ 丰富工业接口(4~6 COM，2~4 LAN，8路GPIO)——一机直连所有现场设备；
✅ 全金属机身+工业级元器件——耐温-20℃~70℃，抗振1G。
三、基于工业自动化产线工况的产品选型
3.1 核心算力单元：BOX系列无风扇嵌入式工控机
对比项 | 基础型（BOX-J4125） | 主流型（BOX-1037U） | 高性能型（BOX-12代） |
|---|
处理器 | Intel Celeron J4125 (4核2.0GHz) | Intel Core i3-4010U / i5-4200U | Intel Alder Lake N95/N100 (最高3.4GHz) |
内存 | 1×DDR4 SO-DIMM, 最大16GB | 1×DDR3L SO-DIMM, 最大8GB | 1×DDR5 SO-DIMM, 最大32GB |
存储 | 1×mSATA, 1×SATA3.0 | 1×mSATA, 1×2.5英寸SATA | 1×M.2 2280 NVMe, 1×SATA3.0 |
关键接口 | 2×LAN, 4×USB3.0, 4×COM (RS232/485), 8×GPIO | 2×LAN, 4×USB2.0, 2×COM, VGA+HDMI | 2×LAN, 4×USB3.0, 4×COM, HDMI+DP |
电源输入 | DC 12V (可选9~36V宽压模块) | DC 9~36V宽压 | DC 9~36V宽压 |
尺寸(mm) | 185×155×55 | 176.8×124.2×69.5 | 210×160×75 |
工作温度 | -20℃~60℃ | -20℃~70℃ | -20℃~70℃ |
推荐场景 | HMI、数据采集网关 | 机器视觉、运动控制 | AI推理、多路视觉检测 |
💡 选型建议：
仅做HMI和PLC数据采集 → BOX-J4125(性价比最高)；
需要跑视觉检测或运动控制 → BOX-1037U或更高(支持9~36V宽压，适合振动环境)；
需要本地AI推理(如缺陷分类) → BOX-12代(DDR5+M.2 NVMe)；
3.2 人机交互终端：PPC系列工业平板电脑
型号示例 | 屏幕尺寸 | 分辨率 | 触摸 | 防护等级 | 关键接口 | 操作系统 | 安装方式 |
|---|
PPC-101 | 10.1" | 1280×800 | 电容式（支持手套） | 前IP65 | 2×LAN, 4×COM, 4×USB, HDMI | Win10/Linux/国产OS | 嵌入式/VESA |
PPC-121 | 12.1" | 1024×768 | 同上 | 前IP65 | 2×LAN, 6×COM, 4×USB, VGA+HDMI | 同上 | 同上 |
PPC-150 | 15.6" | 1920×1080 | 同上 | 前IP65 | 2×LAN, 4×COM, 4×USB, HDMI+DP | 同上 | 同上 |
产线中的三种典型用法：
HMI监控屏：实时显示OEE、故障报警、生产节拍(安装于产线旁)；
参数设置终端：操作员调整灌装量、检测阈值、设备速度(手套可触控)；
安灯看板：集成报警灯带，异常时屏幕闪烁+声音提示。
四、工业自动化产线产品解决方案的技术亮点介绍
4.1 无风扇散热 vs 传统风扇
对比维度 | 传统工控机（有风扇） | 派勤无风扇工控机 |
|---|
粉尘影响 | 风扇吸入粉尘→散热效率下降→过热宕机 | 全密闭金属外壳被动散热，无进气口 |
机械寿命 | 风扇轴承寿命约2~3万小时 | 无运动部件，MTBF＞5万小时 |
维护成本 | 每3~6个月清理/更换风扇 | 免维护 |
适用环境 | 仅限洁净车间 | 注塑、焊接、铸造、木工等高粉尘场景 |
4.2 宽压设计与电源保护
派勤工控机内置DC 9~36V宽压输入模块，配合防反接、过压保护电路。实测表明，当车间电压跌落至10V时，仍能稳定输出主板的12V/5V电源，彻底杜绝电压波动导致的重启。
4.3 电磁兼容性(EMC)设计
✅ 全金属机壳接地，有效屏蔽辐射干扰；
✅ 串口信号采用TVS管保护，可抗±15KV静电；
✅ 网口带变压器隔离，耐受共模干扰；
✅ 通过工业环境CE/FCC认证。
五、具有工控配件与整机的定制开发能力：不止于标准品
我们拥有完整的硬件+BIOS+驱动研发团队，可为自动化产线提供以下定制服务：
定制类型 | 内容 | 交付周期 |
|---|
接口定制 | 增加/减少COM口、网口、GPIO、CAN、PCIe扩展槽 | 2~3周 |
结构定制 | 更改安装孔位、外壳颜色、丝印Logo、整机尺寸 | 3~4周 |
环境适应性定制 | 宽温（-40℃~85℃）、三防涂层（防盐雾/防霉菌）、加固抗振 | 4~6周 |
软件定制 | BIOS功能（网络唤醒、看门狗、通电自启）、预装系统/驱动 | 1~2周 |
OEM/ODM整机 | 从主板到整机的全流程设计生产，可贴客户品牌 | 8~12周 |
典型合作案例：
深圳某锂电池卷绕设备商，原使用某日系工控机，接口不满足12路传感器输入。我们为其定制了带6×COM + 16路DI/DO的嵌入式主板，整机成本降低35%，交期缩短至6周。
六、典型工业自动化应用领域与工控机解决方案
应用领域 | 典型场景 | 推荐产品组合 | 方案收益 |
|---|
非标自动化集成商 | 锂电池极片涂布机控制系统 | BOX-1037U + PPC-101 | 一机直连8个温控模块+2路视觉，布线减少40% |
汽车零部件产线 | 轮毂在线探伤检测 | BOX-12代 + PPC-150 | 本地运行AI探伤算法，检测节拍提升至2秒/件 |
注塑/压铸车间 | 模具温度监控与异常报警 | BOX-J4125（宽压版）+ PPC-121 | 无风扇设计，连续运行2年无故障 |
OEM设备制造商 | 包装机配套HMI+控制器 | BOX-J4125 + PPC-101（嵌入式安装） | 整机通过CE认证，助客户设备出口欧盟 |
派勤面向工业自动化产线的嵌入式无风扇工控机解决方案，以无风扇、宽压、多接口、抗干扰为核心，直击高温、粉尘、电压波动、电磁干扰四大产线痛点。搭配工业平板电脑，可组成从数据采集到人机交互的一站式方案。
上述介绍的是典型的工控解决方案，我们可提供工业自动化全领域的产品解决方案，这基于我们17年来积累的众多案例与客户的开发定制需求适配。
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免费服务：提供7天样机试用 、 工程师上门工况评估(限深圳周边城市)
附录：常见FAQ
Q1：无风扇工控机能跑Windows下的视觉软件吗?
A：可以。BOX-1037U及以上型号可安装Halcon、OpenCV、VisionPro等，支持Intel OpenVINO加速。
Q2：如何解决工控机与三菱/西门子PLC通信?
A：派勤工控机预装COM口支持RS232/422/485，并提供Modbus RTU/TCP驱动库;也可通过Profinet/EtherCAT扩展卡。
Q3：定制的最小起订量是多少?
A：接口/结构定制10台起，OEM主板100片起。
