Industrial Personal Computer (IPC) este un computer de control industrial, care este un termen general pentru instrumentele care utilizează o structură de autobuz pentru a detecta și controla procesul de producție, echipamentele electromecanice și echipamentele de proces. Computerele personale industriale au atribute și caracteristici importante ale computerului, cum ar fi cpu de calculator, hard disk, memorie, periferice și interfețe, precum și sisteme de operare, rețele și protocoale de control, putere de calcul și interfață prietenoasă om-mașină. Produsele și tehnologiile industriei de control industrial sunt foarte speciale și aparțin produselor intermediare, care oferă computere industriale fiabile, încorporate și inteligente pentru alte industrii.
IPC are următoarele caracteristici:
Fiabilitate: Computerul de control industrial (IPC) are caracteristicile funcționării normale pe termen lung, diagnosticării rapide și întreținerii în medii dure, cum ar fi praful, fumul, temperatura ridicată / scăzută, umiditatea, vibrațiile, coroziunea etc. MTTR-ul său (MeanTimetoRepair) este în general de 5min, MTTF este mai mare de 100.000 de ore, în timp ce MTTF-ul PC-urilor obișnuite este de numai 10.000 până la 15.000 de ore.
În timp real: IPC efectuează detectarea și controlul online în timp real al proceselor de producție industrială, răspunde rapid la schimbările condițiilor de lucru, colectează și ajustează producția în timp (funcția de câine de pază nu este disponibilă în PC-urile obișnuite), se auto-resetează în primejdie, garantează funcționarea normală a sistemului.
Extindere: IPC are o funcție puternică de intrare și ieșire datorită structurii plăcii de bază + plăcii CPU și poate extinde până la 20 de plăci, care pot fi conectate cu diverse periferice și plăci din domeniul industrial, cum ar fi controlerele rutiere și sistemele de supraveghere video. , detectoare de vehicule etc. pentru a finaliza diverse sarcini.
Compatibilitate: IPC poate utiliza resursele ISA și PCI și PICMG în același timp și acceptă diverse sisteme de operare, asamblare în mai multe limbi și sisteme de operare multi-tasking.
Pe baza caracteristicilor de mai sus, conform statisticilor IPC din 2000, aceasta a reprezentat mai mult de 95% din calculatoarele de uz general. Datorită prețului scăzut, calității ridicate, producției mari și resurselor software / hardware abundente, a fost familiar și recunoscut de majoritatea personalului tehnic. Este baza febrei calculatoarelor industriale. Componentele sale principale sunt șasiul industrial, backplanul pasiv și diverse plăci care pot fi introduse pe el, cum ar fi placa CPU, cardul I/O etc. Și să adopte proiectarea carcasei din oțel, a filtrului stratului de card de mașină, a ventilatorului cu presiune dublă pozitivă și a tehnologiei EMC (compatibilitate electromagnetică) pentru a rezolva interferențele electromagnetice, vibrațiile, praful, temperatura ridicată / scăzută și alte probleme din situl industrial.
Structura principală a computerului industrial:
1. Șasiu din oțel integral
Șasiul din oțel al IPC este proiectat în conformitate cu standardul, care este anti-șoc, anti-vibrații și interferențe anti-electromagnetice, iar în interior poate fi instalat un backplan pasiv compatibil cu PC-bus.
Clasificarea șasiului de control industrial:
(1) Înălțimea este în general împărțită în 1U (44MM * 430MM * XX), 2U (88 * 430 * XX), 3U, 4U (176MM * 430MM * XX), 5U, 6U, 7U, 8U, etc. Înălțimea unui 1U este de 44MM , alte înălțimi și așa mai departe;
(2) Lungime: Există două lungimi standard internaționale, 450MM și 505MM. Conform cerințelor specifice ale clienților, pot fi extinse și alte lungimi, cum ar fi: 480MM, 500MM, 520MM, 530MM, 600MM etc. Dimensiunea cazului 450MM ~ 520MM reprezintă mai mult de 90% din cererea de pe piață; rolul șasiului alungit este în principal următorul trei: unul este de a instala o placă de bază dual-CPU Xeon 12" * 13", care trebuie să aibă o lungime de 520 MM pentru a instala o placă atât de mare; celălalt este de a instala plăci lungi cpu industriale sau plăci video lungi de 300MM au nevoie de suficient spațiu de expansiune; ultimul este luarea în considerare a spațiului de răcire, deoarece unii utilizatori de monitorizare trebuie să instaleze plăci video cu mai multe canale și mai multe hard disk-uri, cum ar fi 64 de canale, 128 de canale etc., 10 Un hard disk are nevoie de un efect bun de răcire;
(3) Orizontal și montat pe perete
Montare pe perete: În plus, deoarece unii producători de echipamente trebuie să plaseze Centrul de control (IPC) în echipamentul lor. Prin urmare, există cerințe mai stricte privind volumul computerului industrial. Volumul șasiului tradițional de 19 inci montat pe rack este practic dificil de îndeplinit cerințele, astfel încât un șasiu montat pe perete este introdus pentru a satisface astfel de nevoi ale clienților. De exemplu, o anumită marcă de IPC-6606/6608 serie de șasiuri montate pe perete. Datorită dimensiunilor reduse ale acestui tip de șasiu și mediului de aplicare din interiorul unui dispozitiv, conceptul de design se concentrează, de asemenea, pe performanța de disipare a căldurii și de expansiune. Figura de mai jos arată starea internă a cabinetului în care IPC-6806 este aplicat pe o platformă de testare.
Structura internă a șasiului de comandă industrială:
Rack de hard disk, rack unitate optică: Există, în general, două tipuri de rafturi de hard disk, unul este un tip de split, iar celălalt este un tip de card de presiune.
Șasiul de înaltă calitate are, în general, o funcție de rezistență la șocuri cu arc metalic; numărul de hard disk-uri instalate este, în general, de la 4 la 15;
Placa de jos: Există diferite specificații ale plăcii inferioare; este împărțită în principal la specificațiile plăcii de bază. Plăcile de bază obișnuite pot fi instalate în general; dintre acestea, un șasiu cu o lungime de 520MM sau mai puțin nu poate fi instalat cu o placă de bază dual-to-power de 12 * 13 și trebuie instalat un șasiu cu o lungime de 520MM.
Bandă de cărți de presiune: joacă în principal un rol fix. Atunci când instalați o placă video lungă cu monitorizare de securitate sau o placă lungă a procesorului industrial, cardul lung trebuie fixat pentru a evita agitarea și instabilitatea în timpul utilizării.
Extinderea sloturilor din spate: există 7 sloturi sau 14 sloturi; scopul principal al backplanului cu 14 sloturi este de a instala plăci video cu mai multe canale, cum ar fi unele sisteme mari de monitorizare, trebuie înlocuite 64 de canale sau 128 de canale. Backplan cu 14 sloturi;
Conducerea termică a șasiului de control industrial: Raționalitatea structurii de disipare a căldurii este un factor important legat de faptul dacă computerul poate funcționa stabil.
Rezistența la șoc a șasiului de control industrial: Când șasiul de control industrial funcționează, unitatea optică, hard disk-ul și mai multe ventilatoare din șasiu vor vibra la viteză mare, iar vibrațiile pot duce cu ușurință la citirea greșită a discului, deteriorarea pistei de hard disk și pierderea datelor. , astfel încât rezistența la șocuri a șasiului este, de asemenea, o schemă structurală cheie de proiectare a șasiului.
Ecranarea electromagnetică a șasiului de control industrial: Atunci când gazda funcționează, placa principală, procesorul, memoria și diverse plăci vor genera o cantitate mare de radiații electromagnetice, ceea ce va provoca anumite daune corpului uman dacă nu este împiedicată. În acest moment, șasiul a devenit o linie importantă de apărare pentru a proteja radiațiile electromagnetice și pentru a proteja sănătatea. Un șasiu bine ecranat poate, de asemenea, să blocheze în mod eficient interferențele externe cu radiații și să se asigure că componentele interne ale computerului nu sunt afectate de radiații externe. Pentru a crește efectul de disipare a căldurii al șasiului de control industrial, părțile necesare ale șasiului vor avea găuri, inclusiv găurile laterale ale corpului cutiei, orificiile de admisie a aerului ale ventilatorului de evacuare și găurile de evacuare ale ventilatorului de evacuare etc., astfel încât forma găurilor trebuie să fie conformă cu tehnologia care poate bloca radiațiile. Necesită. Deschiderile de pe șasiu trebuie să fie cât mai mici posibil, iar găurile rotunde cu capacitate puternică de blocare a radiațiilor ar trebui utilizate cât mai mult posibil. În al doilea rând, acordați atenție ecranării electromagnetice a diferitelor lumini indicatoare și a cablurilor de comutare. Firele de legătură mai lungi trebuie să fie proiectate ca fire șubrede, iar părțile metalice sudate expuse la ambele capete ale firelor trebuie să fie înfășurate cu manșoane de cauciuc, astfel încât să se evite radiațiile electromagnetice generate de circuitele electrice din șasiu.
2. Backplan pasiv
Sloturile backplanului pasiv constau în sloturi de expansiune a autobuzului. Slotul de expansiune a magistralei poate fi compus din mai multe sloturi pentru extinderea magistralei ISA, a magistralei PCI, a magistralei PCI-E și a autobuzului PICMG în funcție de aplicația reală a utilizatorului. Există cerințe pentru combinarea și potrivirea diferitelor autobuze în versiune. De exemplu, magistrala de versiune PCIMG1.3 nu oferă suport pentru magistrala ISA. Placa are o structură cu patru straturi, iar cele două straturi din mijloc sunt stratul de sol și stratul de putere. Această structură poate slăbi semnalul logic de pe bord. interferențe reciproce și de a reduce impedanța de alimentare cu energie electrică. Backplane poate fi conectat cu diverse placi, inclusiv carduri CPU, carduri de afișare, carduri de control, și I / O carduri.
3. Alimentarea cu energie electrică industrială
În primele zile, computerele industriale anterioare foloseau în principal procesoare Intel Pentium ca surse de alimentare de comutare AT. La fel ca PC-urile, au folosit în principal surse de alimentare ATX, cu un timp mediu de funcționare fără probleme de 250.000 de ore.
4. Placă CPU
Există multe tipuri de carduri CPU IPC, care pot fi împărțite în cărți lungi și carduri de jumătate de lungime în funcție de dimensiunea lor. Cele mai multe dintre ele folosesc procesoare de sistem desktop. Seria i3\i5\i7 și alte procesoare, utilizatorii plăcii de bază pot alege orice în funcție de nevoile lor. Principalele sale caracteristici sunt: temperatura de lucru 0-60 °C; cu hardware-ul "câine de pază" cronometru; unele carduri CPU care necesită un consum redus de energie utilizează serii încorporate de procesoare.
5. Alte accesorii
Alte accesorii ale IPC sunt practic compatibile cu PC-ul, în principal, inclusiv CPU, memorie, placă grafică, hard disk, dischetă, tastatură, mouse, CD-ROM, monitor și așa mai departe.
Câmpuri aplicabile:
IPC a fost utilizat pe scară largă în toate aspectele industriei și vieții oamenilor.
De exemplu: site-ul de control, sistemul de încărcare pentru controlul drumurilor și podurilor, echipamentele medicale, monitorizarea protecției mediului, securitatea comunicațiilor, sistemul inteligent de control al traficului, monitorizarea și securitatea clădirilor, call center-ul vocal, mașina de așteptare, casa de marcat pos counter, mașina-unealtă de control numeric, dozatorul de combustibil, prelucrarea informațiilor financiare, achiziția și prelucrarea datelor petrochimice, explorarea geofizică, operațiunile portabile pe teren, protecția mediului, armata industrie, energie electrică, căi ferate, autostrăzi, industria aerospațială, metrou, clădiri inteligente, publicitate în aer liber.
