رایانه شخصی صنعتی (IPC) یک رایانه کنترل صنعتی است که یک اصطلاح کلی برای ابزارهایی است که از ساختار اتوبوس برای شناسایی و کنترل فرآیند تولید، تجهیزات الکترومکانیکی و تجهیزات فرآیند استفاده می کنند. رایانه‌های شخصی صنعتی دارای ویژگی‌ها و ویژگی‌های مهم رایانه‌ای هستند، مانند CPU رایانه، هارد دیسک، حافظه، تجهیزات جانبی و رابط‌ها، و همچنین سیستم‌های عامل، شبکه‌ها و پروتکل‌های کنترل، قدرت محاسباتی، و رابط دستگاه انسان دوستانه-. محصولات و فناوری های صنعت کنترل صنعتی بسیار خاص و متعلق به محصولات واسطه ای است که کامپیوترهای صنعتی قابل اعتماد، تعبیه شده و هوشمند را برای سایر صنایع فراهم می کند.
IPC دارای ویژگی های زیر است:
Reliability: The Industrial Control Computer (IPC) has the characteristics of long-term normal operation, rapid diagnosis and maintainability in harsh environments such as dust, smoke, high/low temperature, humidity, vibration, corrosion, etc. Its MTTR (MeanTimetoRepair) is generally 5min, The MTTF is more than 100,000 hours, while the MTTF of ordinary PCs is only 10,000 to 15,000 hours.
Real-time: IPC conducts real-time online detection and control of industrial production processes, responds quickly to changes in working conditions, collects and adjusts output in time (the watchdog function is not available in ordinary PCs), self-reset in distress, guarantees normal operation of the system.
Expansion: IPC has strong input and output function due to the baseboard plus CPU card structure, and can expand up to 20 boards, which can be connected with various peripherals and boards in the industrial field, such as road controllers and video surveillance systems. , vehicle detectors, etc. to complete various tasks.
Compatibility: IPC can use ISA and PCI and PICMG resources at the same time, and supports various operating systems, multi-language assembly, and multi-tasking operating systems.
Based on the above characteristics, according to IPC statistics in 2000, it has accounted for more than 95 percent of general-purpose computers. Because of its low price, high quality, large output, and abundant software/hardware resources, it has been familiar and recognized by the majority of technical personnel. It is the basis of industrial computer fever. Its main components are industrial chassis, passive backplane and various boards that can be inserted on it, such as CPU card, I/O card, etc. And adopt the design of all-steel casing, machine card layer filter, double positive pressure fan and EMC (electromagnetic compatibility) technology to solve the electromagnetic interference, vibration, dust, high/low temperature and other problems in the industrial site.
ساختار اصلی کامپیوتر صنعتی:
1. شاسی همه-فولاد
شاسی کاملاً فولادی IPC مطابق استاندارد طراحی شده است که ضد ضربه، ضد لرزش و تداخل الکترومغناطیسی است و با هواپیمای پسیو سازگار است. با کامپیوتر{4}}اتوبوس را می توان در داخل نصب کرد.
طبقه بندی شاسی کنترل صنعتی:
(1) ارتفاع به طور کلی به 1U (44MM430MMXX)، 2U (88430XX)، 3U، 4U (176MM430MMXX)، 5U، 6U، 7U، 8U، و غیره تقسیم می شود. ارتفاع 1U 44MM است، ارتفاعات دیگر و غیره.
(2) Length: There are two international standard lengths, 450MM and 505MM. According to the specific requirements of customers, other lengths can also be expanded, such as: 480MM, 500MM, 520MM, 530MM, 600MM, etc. The size of the 450MM520MM case accounts for More than 90 percent of the market demand; the role of the elongated chassis is mainly the following three: one is to install a dual-CPU Xeon 12" 13" motherboard, which must be 520MM in length to install such a large board; the other is to install Industrial CPU long cards or 300MM long video cards need enough expansion space; the last one is the consideration of cooling space, because some monitoring users need to install multi-channel video cards and multiple hard disks, such as 64-channel, 128-channel, etc., 10 A hard disk needs good cooling effect;
(3) افقی و دیواری-نصب شده است
پایه دیواری: علاوه بر این، برخی از تولیدکنندگان تجهیزات باید مرکز کنترل (IPC) را در تجهیزات خود قرار دهند. بنابراین، الزامات سخت گیرانه تری در مورد حجم کامپیوتر صنعتی وجود دارد. حجم شاسی‌های قفسه‌ای سنتی-19-اینچی اساساً برآورده کردن الزامات دشوار است، بنابراین یک شاسی دیواری- برای پاسخگویی به چنین نیازهای مشتریان معرفی شده است. به عنوان مثال، برند خاصی از سری شاسی‌های دیواری IPC-6606/6608. با توجه به اندازه کوچک این نوع شاسی و محیط کاربردی در داخل یک دستگاه، مفهوم طراحی نیز بر روی اتلاف گرما و عملکرد انبساط تمرکز دارد. شکل زیر وضعیت داخلی کابینت را نشان می دهد که در آن IPC-6806 روی یک سکوی آزمایشی اعمال می شود.
ساختار داخلی شاسی کنترل صنعتی:
رک هارد دیسک، رک درایو نوری: به طور کلی دو نوع رک دیسک سخت وجود دارد، یکی از نوع اسپلیت و دیگری از نوع کارت فشار.
High-quality chassis generally have metal spring shock-proof function; the number of installed hard disks is generally from 4 to 15;
صفحه پایین: مشخصات مختلفی از صفحه پایین وجود دارد. عمدتاً بر اساس مشخصات مادربرد تقسیم می شود. مادربردهای معمولی به طور کلی قابل نصب هستند. در میان آنها، شاسی با طول 520 میلی‌متر یا کمتر را نمی‌توان با مادربرد دوگانه-به-1213 نصب کرد و شاسی با طول 520 میلی‌متر باید نصب شود.
نوار کارت فشار: عمدتاً نقش ثابتی را ایفا می کند. هنگام نصب کارت بلند ویدیویی با مانیتورینگ امنیتی یا کارت طولانی CPU صنعتی، کارت بلند باید ثابت شود تا از لرزش و ناپایداری در حین استفاده جلوگیری شود.
گسترش اسلات های عقب: 7 اسلات یا 14 اسلات وجود دارد. هدف اصلی صفحه پشتی با 14{3}}شاخه نصب کارت‌های ویدئویی چند کاناله است، مانند برخی از سیستم‌های نظارت بزرگ، 64 کانال یا 128 کانال باید جایگزین شوند. صفحه پشتی 14 شیار;
هدایت حرارتی شاسی کنترل صنعتی: منطقی بودن ساختار اتلاف گرما یک عامل مهم مربوط به این است که آیا کامپیوتر می تواند پایدار کار کند یا خیر.
مقاومت شاسی کنترل صنعتی در برابر شوک: هنگامی که شاسی کنترل صنعتی کار می کند، درایو نوری، هارد دیسک و فن های متعدد در شاسی با سرعت بالایی به لرزه در می آیند و لرزش به راحتی می تواند منجر به اشتباه خواندن دیسک، آسیب به دیسک شود. ردیابی هارد دیسک و از دست دادن اطلاعات بنابراین مقاومت در برابر ضربه شاسی نیز یکی از طرح های کلیدی طراحی ساختاری شاسی است.
حفاظ الکترومغناطیسی شاسی کنترل صنعتی: زمانی که هاست در حال کار است برد اصلی، پردازنده مرکزی، حافظه و بردهای مختلف مقدار زیادی تابش الکترومغناطیسی تولید می کنند که در صورت عدم جلوگیری از آن آسیب خاصی به بدن انسان وارد می کند. در این زمان، شاسی به یک خط دفاعی مهم برای محافظت از تشعشعات الکترومغناطیسی و محافظت از سلامت تبدیل شده است. یک شاسی خوب{0}}همچنین می‌تواند تداخل تشعشع خارجی را به طور مؤثری مسدود کند و اطمینان حاصل کند که اجزای داخلی رایانه تحت تأثیر تشعشعات خارجی قرار نمی‌گیرند. به منظور افزایش اثر اتلاف حرارت شاسی کنترل صنعتی، قسمت های ضروری شاسی دارای سوراخ هایی از جمله سوراخ های صفحه جانبی بدنه جعبه، سوراخ های ورودی هوای فن اگزوز و سوراخ های خروجی اگزوز خواهد بود. فن و غیره، بنابراین شکل سوراخ ها باید مطابق با فناوری باشد که می تواند تابش را مسدود کند. نیاز. دهانه های روی شاسی باید تا حد امکان کوچک باشد و تا حد امکان از سوراخ های گرد با قابلیت انسداد تشعشع قوی استفاده شود. در مرحله دوم، به محافظ الکترومغناطیسی چراغ های نشانگر مختلف و سیم کشی سوئیچ توجه کنید. سیم‌های اتصال طولانی‌تر باید به‌عنوان سیم‌های رشته‌ای طراحی شوند و قطعات فلزی جوش داده شده در دو سر سیم‌ها باید با آستین‌های لاستیکی پیچیده شوند تا از تشعشعات الکترومغناطیسی تولید شده توسط مدارهای الکتریکی در شاسی جلوگیری شود.
2. پسیو پسیو
شکاف های صفحه پشتی غیرفعال از شکاف های گسترش باس تشکیل شده است. شکاف توسعه گذرگاه می تواند از چند شکاف برای گسترش گذرگاه ISA، گذرگاه PCI، گذرگاه PCI{0}}E، و گذرگاه PICMG بر اساس کاربرد واقعی کاربر تشکیل شده باشد. الزاماتی برای ترکیب و تطبیق اتوبوس های مختلف در نسخه وجود دارد. به عنوان مثال، گذرگاه نسخه PCIMG1.3 پشتیبانی از گذرگاه ISA را ارائه نمی دهد. تخته دارای ساختار چهار-لایه است و دو لایه میانی لایه زمین و لایه قدرت هستند. این ساختار می تواند سیگنال منطقی روی برد را ضعیف کند. تداخل متقابل و کاهش امپدانس منبع تغذیه. صفحه پشتی را می توان با بردهای مختلفی از جمله کارت های CPU، کارت های نمایش، کارت های کنترل و کارت های I/O وصل کرد.
3. منبع تغذیه صنعتی
در روزهای اولیه، کامپیوترهای صنعتی قبلی عمدتاً از پردازنده های پنتیوم اینتل به عنوان منبع تغذیه سوئیچینگ AT استفاده می کردند. مانند رایانه‌های شخصی، آنها عمدتاً از منابع تغذیه ATX با میانگین-زمان کار رایگان 250،000 ساعت استفاده می‌کردند.
4. کارت CPU
There are many kinds of IPC CPU cards, which can be divided into long cards and half-length cards according to their size. Most of them use desktop system processors. i3\i5\i7 series and other processors, motherboard users can choose any according to their needs. Its main features are: working temperature 0-60 degree ; with hardware "watchdog" timer; some CPU cards that require low power consumption use embedded series of CPUs.
5. لوازم جانبی دیگر
سایر لوازم جانبی IPC اساساً با رایانه شخصی سازگار هستند، عمدتاً شامل CPU، حافظه، کارت گرافیک، هارد دیسک، فلاپی درایو، صفحه کلید، ماوس، CD{0}}ROM، مانیتور و غیره.
زمینه های قابل اجرا:
IPC has been widely used in all aspects of industry and people's life.
به عنوان مثال: سایت کنترل، سیستم شارژ کنترل جاده و پل، تجهیزات پزشکی، نظارت بر حفاظت از محیط زیست، امنیت ارتباطات، سیستم کنترل تردد هوشمند، نظارت و امنیت ساختمان، مرکز تماس صوتی، دستگاه نوبت دهی، صندوق فروش پیشخوان، ابزار ماشین کنترل عددی، توزیع کننده سوخت، پردازش اطلاعات مالی، جمع آوری و پردازش داده های پتروشیمی، اکتشاف ژئوفیزیک، عملیات قابل حمل میدانی، حفاظت از محیط زیست، صنایع نظامی، برق، راه آهن، بزرگراه ها، هوافضا، مترو، ساختمان های هوشمند، تبلیغات در فضای باز.
