الكمبيوتر الشخصي الصناعي (IPC) هو كمبيوتر تحكم صناعي ، وهو مصطلح عام للأدوات التي تستخدم هيكل حافلة للكشف عن عملية الإنتاج والتحكم فيها والمعدات الكهروميكانيكية ومعدات العملية. تتميز أجهزة الكمبيوتر الشخصية الصناعية بسمات وخصائص كمبيوتر مهمة ، مثل وحدة المعالجة المركزية للكمبيوتر والقرص الصلب والذاكرة والأجهزة الطرفية والواجهات ، بالإضافة إلى أنظمة التشغيل وشبكات التحكم والبروتوكولات وقوة الحوسبة والواجهة الودية بين الإنسان والآلة. منتجات وتقنيات صناعة التحكم الصناعي خاصة جدا وتنتمي إلى المنتجات الوسيطة ، والتي توفر أجهزة كمبيوتر صناعية موثوقة ومدمجة وذكية للصناعات الأخرى.
يتميز التصنيف الدولي للبراءات بالخصائص التالية:
الموثوقية: يتميز كمبيوتر التحكم الصناعي (IPC) بخصائص التشغيل العادي طويل الأجل والتشخيص السريع وقابلية الصيانة في البيئات القاسية مثل الغبار والدخان ودرجة الحرارة العالية / المنخفضة والرطوبة والاهتزاز والتآكل وما إلى ذلك. يبلغ MTTR (MeanTimetoRepair) بشكل عام 5 دقائق ، و MTTF أكثر من 100000 ساعة ، في حين أن MTTF لأجهزة الكمبيوتر العادية هو 10000 إلى 15000 ساعة فقط.
في الوقت الحقيقي: تقوم IPC بإجراء الكشف والتحكم في عمليات الإنتاج الصناعي عبر الإنترنت في الوقت الفعلي ، وتستجيب بسرعة للتغيرات في ظروف العمل ، وتجمع وتعدل الإخراج في الوقت المناسب (وظيفة المراقبة غير متوفرة في أجهزة الكمبيوتر العادية) ، وإعادة الضبط الذاتي في الضيق ، وتضمن التشغيل العادي للنظام.
التوسع: تتمتع IPC بوظيفة إدخال وإخراج قوية بسبب هيكل بطاقة اللوح + وحدة المعالجة المركزية ، ويمكنها توسيع ما يصل إلى 20 لوحة ، والتي يمكن توصيلها بمختلف الأجهزة الطرفية واللوحات في المجال الصناعي ، مثل وحدات التحكم في الطرق وأنظمة المراقبة بالفيديو. ، وأجهزة الكشف عن المركبات، وما إلى ذلك لإكمال المهام المختلفة.
التوافق: يمكن ل IPC استخدام موارد ISA و PCI و PICMG في نفس الوقت ، ويدعم أنظمة التشغيل المختلفة والتجميع متعدد اللغات وأنظمة التشغيل متعددة المهام.
استنادا إلى الخصائص المذكورة أعلاه ، وفقا لإحصاءات التصنيف الدولي للبراءات في عام 2000 ، فقد شكلت أكثر من 95 ٪ من أجهزة الكمبيوتر للأغراض العامة. نظرا لسعره المنخفض وجودته العالية وإنتاجه الكبير وموارد البرامج / الأجهزة الوفيرة ، فقد كان مألوفا ومعترفا به من قبل غالبية الموظفين التقنيين. هذا هو أساس حمى الكمبيوتر الصناعية. مكوناته الرئيسية هي الهيكل الصناعي ، السطح الخلفي السلبي واللوحات المختلفة التي يمكن إدخالها عليه ، مثل بطاقة وحدة المعالجة المركزية ، بطاقة الإدخال / الإخراج ، إلخ. واعتماد تصميم غلاف فولاذي بالكامل ، وفلتر طبقة بطاقة الماكينة ، ومروحة ضغط إيجابي مزدوج ، وتقنية EMC (التوافق الكهرومغناطيسي) لحل التداخل الكهرومغناطيسي ، والاهتزاز ، والغبار ، وارتفاع / انخفاض درجة الحرارة وغيرها من المشاكل في الموقع الصناعي.
الهيكل الرئيسي للكمبيوتر الصناعي:
1. هيكل فولاذي بالكامل
تم تصميم هيكل IPC الفولاذي بالكامل وفقا للمعيار ، وهو مضاد للصدمات ومضاد للاهتزاز ومضاد للتداخل الكهرومغناطيسي ، ويمكن تثبيت السطح الخلفي السلبي المتوافق مع ناقل الكمبيوتر الشخصي في الداخل.
تصنيف هيكل التحكم الصناعي:
(1) ينقسم الارتفاع عموما إلى 1U (44MM * 430MM * XX) ، 2U (88 * 430 * XX) ، 3U ، 4U (176MM * 430MM * XX) ، 5U ، 6U ، 7U ، 8U ، إلخ. ارتفاع 1U هو 44MM ، ارتفاعات أخرى وهلم جرا ؛
(2) الطول: هناك نوعان من الأطوال القياسية الدولية، 450MM و 505MM. وفقا للمتطلبات المحددة للعملاء ، يمكن أيضا توسيع أطوال أخرى ، مثل: 480 مم ، 500 مم ، 520 مم ، 530 مم ، 600 مم ، إلخ. يمثل حجم حالة 450MM ~ 520MM أكثر من 90٪ من الطلب في السوق ؛ دور الهيكل الممدود هو أساسا الثلاثة التالية: واحد هو تثبيت وحدة المعالجة المركزية المزدوجة Xeon 12 "* 13" اللوحة الأم ، والتي يجب أن يكون طولها 520MM لتثبيت مثل هذه اللوحة الكبيرة ؛ والآخر هو تثبيت بطاقات طويلة وحدة المعالجة المركزية الصناعية أو بطاقات الفيديو الطويلة 300MM تحتاج إلى مساحة توسيع كافية ؛ آخر واحد هو النظر في مساحة التبريد ، لأن بعض مستخدمي المراقبة يحتاجون إلى تثبيت بطاقات فيديو متعددة القنوات وأقراص صلبة متعددة ، مثل 64 قناة ، 128 قناة ، وما إلى ذلك ، 10 يحتاج القرص الثابت إلى تأثير تبريد جيد ؛
(3) أفقي ومثبت على الحائط
التثبيت على الحائط: بالإضافة إلى ذلك ، حيث تحتاج بعض الشركات المصنعة للمعدات إلى وضع مركز التحكم (IPC) في معداتها. لذلك ، هناك متطلبات أكثر صرامة على حجم الكمبيوتر الصناعي. من الصعب بشكل أساسي تلبية حجم الهيكل التقليدي المثبت على حامل مقاس 19 بوصة للمتطلبات ، لذلك يتم تقديم هيكل مثبت على الحائط لتلبية احتياجات العملاء هذه. على سبيل المثال ، علامة تجارية معينة من سلسلة الشاسيه IPC-6606/6608 المثبتة على الحائط. نظرا لصغر حجم هذا النوع من الشاسيه وبيئة التطبيق داخل الجهاز ، يركز مفهوم التصميم أيضا على تبديد الحرارة وأداء التوسيع. يوضح الشكل أدناه الحالة الداخلية للخزانة حيث يتم تطبيق IPC-6806 على منصة اختبار.
الهيكل الداخلي لهيكل التحكم الصناعي:
رف القرص الصلب ، رف محرك الأقراص الضوئية: هناك عموما نوعان من رفوف القرص الصلب ، أحدهما نوع منقسم ، والآخر نوع بطاقة ضغط.
يحتوي الهيكل عالي الجودة بشكل عام على وظيفة مقاومة للصدمات في زنبرك معدني ؛ يتراوح عدد الأقراص الثابتة المثبتة بشكل عام من 4 إلى 15 ؛
اللوحة السفلية: هناك مواصفات مختلفة للوحة السفلية ؛ وهي مقسمة بشكل رئيسي حسب مواصفات اللوحة الأم. يمكن تثبيت اللوحات الأم العادية بشكل عام ؛ من بينها ، لا يمكن تثبيت هيكل بطول 520 مم أو أقل مع لوحة أم مزدوجة الطاقة 12 * 13 ، ويجب تثبيت هيكل بطول 520 مم.
شريط بطاقة الضغط: يلعب بشكل أساسي دورا ثابتا. عند تثبيت بطاقة فيديو طويلة مع مراقبة أمنية ، أو بطاقة طويلة لوحدة المعالجة المركزية الصناعية ، يجب تثبيت البطاقة الطويلة لتجنب الاهتزاز وعدم الاستقرار أثناء الاستخدام.
توسيع الفتحات الخلفية: هناك 7 فتحات أو 14 فتحة ؛ الغرض الرئيسي من السطح الخلفي المكون من 14 فتحة هو تثبيت بطاقات فيديو متعددة القنوات ، مثل بعض أنظمة المراقبة الكبيرة ، يجب استبدال 64 قناة أو 128 قناة. 14 فتحة خلفية ؛
التوصيل الحراري لهيكل التحكم الصناعي: تعد عقلانية هيكل تبديد الحرارة عاملا مهما يتعلق بما إذا كان الكمبيوتر يمكنه العمل بثبات.
مقاومة الصدمات لهيكل التحكم الصناعي: عندما يعمل هيكل التحكم الصناعي ، سوف يهتز محرك الأقراص الضوئية والقرص الصلب والمراوح المتعددة في الهيكل بسرعة عالية ، ويمكن أن يؤدي الاهتزاز بسهولة إلى سوء قراءة القرص ، وتلف مسار القرص الثابت ، وفقدان البيانات. ، وبالتالي فإن مقاومة الصدمات للهيكل هي أيضا مخطط تصميم هيكلي رئيسي للهيكل.
التدريع الكهرومغناطيسي لهيكل التحكم الصناعي: عندما يعمل المضيف ، ستولد اللوحة الرئيسية ووحدة المعالجة المركزية والذاكرة واللوحات المختلفة كمية كبيرة من الإشعاع الكهرومغناطيسي ، مما سيؤدي إلى تلف معين لجسم الإنسان إذا لم يتم منعه. في هذا الوقت ، أصبح الهيكل خط دفاع مهم لحماية الإشعاع الكهرومغناطيسي وحماية الصحة. يمكن للهيكل المحمي جيدا أيضا منع التداخل الإشعاعي الخارجي بشكل فعال وضمان عدم تأثر المكونات الداخلية للكمبيوتر بالإشعاع الخارجي. من أجل زيادة تأثير تبديد الحرارة لهيكل التحكم الصناعي ، سيكون للأجزاء الضرورية من الهيكل ثقوب ، بما في ذلك ثقوب اللوحة الجانبية لجسم الصندوق ، وثقوب سحب الهواء في مروحة العادم ، وثقوب العادم في مروحة العادم ، وما إلى ذلك ، لذلك يجب أن يتوافق شكل الثقوب مع التكنولوجيا التي يمكن أن تمنع الإشعاع. استلزم. يجب أن تكون الفتحات الموجودة على الهيكل صغيرة قدر الإمكان ، ويجب استخدام الثقوب المستديرة ذات القدرة القوية على حجب الإشعاع قدر الإمكان. ثانيا ، انتبه إلى التدريع الكهرومغناطيسي لمختلف أضواء المؤشرات وتبديل الأسلاك. يجب تصميم أسلاك التوصيل الأطول كأسلاك تقطعت بها السبل ، ويجب لف الأجزاء المعدنية الملحومة المكشوفة في طرفي الأسلاك بأكمام مطاطية ، وذلك لتجنب الإشعاع الكهرومغناطيسي الناتج عن الدوائر الكهربائية في الهيكل.
2. الطائرة الخلفية السلبية
تتكون فتحات السطح الخلفي السلبي من فتحات توسيع الحافلة. يمكن أن تتكون فتحة توسيع الناقل من فتحات متعددة لتوسيع حافلة ISA وحافلة PCI وحافلة PCI-E وحافلة PICMG وفقا للتطبيق الفعلي للمستخدم. هناك متطلبات لمزيج ومطابقة الحافلات المختلفة في الإصدار. على سبيل المثال، لا يوفر ناقل إصدار PCIMG1.3 دعم ناقل ISA. تحتوي اللوحة على هيكل من أربع طبقات ، والطبقتان المتوسطتان هما الطبقة الأرضية وطبقة الطاقة. هذا الهيكل يمكن أن يضعف الإشارة المنطقية على اللوحة. التدخل المتبادل والحد من مقاومة إمدادات الطاقة. يمكن توصيل اللوحة الخلفية بلوحات مختلفة ، بما في ذلك بطاقات وحدة المعالجة المركزية وبطاقات العرض وبطاقات التحكم وبطاقات الإدخال / الإخراج.
3. امدادات الطاقة الصناعية
في الأيام الأولى ، استخدمت أجهزة الكمبيوتر الصناعية السابقة بشكل رئيسي معالجات Intel Pentium كمصدر طاقة AT للتحويل. مثل أجهزة الكمبيوتر الشخصية ، استخدموا بشكل أساسي إمدادات الطاقة ATX ، بمتوسط وقت تشغيل خال من المتاعب يبلغ 250000 ساعة.
4. بطاقة وحدة المعالجة المركزية
هناك العديد من أنواع بطاقات IPC CPU ، والتي يمكن تقسيمها إلى بطاقات طويلة وبطاقات نصف طويلة وفقا لحجمها. معظمهم يستخدمون معالجات نظام سطح المكتب. سلسلة i3 \ i5 \ i7 وغيرها من المعالجات ، يمكن لمستخدمي اللوحة الأم اختيار أي منها وفقا لاحتياجاتهم. ميزاته الرئيسية هي: درجة حرارة العمل 0-60 درجة مئوية. مع الأجهزة "مراقبة" الموقت. تستخدم بعض بطاقات وحدة المعالجة المركزية التي تتطلب استهلاكا منخفضا للطاقة سلسلة مضمنة من وحدات المعالجة المركزية.
5. ملحقات أخرى
الملحقات الأخرى ل IPC متوافقة بشكل أساسي مع جهاز الكمبيوتر ، بما في ذلك بشكل أساسي وحدة المعالجة المركزية والذاكرة وبطاقة الرسومات والقرص الصلب ومحرك الأقراص المرنة ولوحة المفاتيح والماوس والقرص المضغوط والشاشة وما إلى ذلك.
المجالات القابلة للتطبيق:
وقد استخدم التصنيف الدولي للبراءات على نطاق واسع في جميع جوانب الصناعة وحياة الناس.
على سبيل المثال: موقع التحكم ، نظام شحن التحكم في الطرق والجسور ، المعدات الطبية ، مراقبة حماية البيئة ، أمن الاتصالات ، نظام التحكم الذكي في حركة المرور ، مراقبة وأمن المباني ، مركز الاتصال الصوتي ، آلة الاصطفاف ، تسجيل النقد المضاد لنقاط البيع ، أداة آلة التحكم العددي ، موزع الوقود ، معالجة المعلومات المالية ، الحصول على البيانات البتروكيماوية ومعالجتها ، الاستكشاف الجيوفيزيائي ، العمليات المحمولة الميدانية ، حماية البيئة ، العسكرية الصناعة ، الطاقة الكهربائية ، السكك الحديدية ، الطرق السريعة ، الفضاء ، مترو الأنفاق ، المباني الذكية ، الإعلانات الخارجية.
