مقدمه پیشینه
در بخش اول، اجزای اساسی کامپیوترهای صنعتی (IPC)، از جمله CPU، GPU، RAM، فضای ذخیرهسازی و مادربرد را مورد بحث قرار دادیم. در بخش دوم، به اجزای حیاتی دیگری که عملکرد قابل اعتماد IPCها را در محیطهای صنعتی سخت تضمین میکنند، خواهیم پرداخت. این اجزا شامل منبع تغذیه، سیستمهای خنککننده، محفظهها، رابطهای ورودی/خروجی و ماژولهای ارتباطی میشوند.
۱. واحد منبع تغذیه (PSU)
منبع تغذیه، شریان حیاتی یک IPC است که انرژی پایدار و قابل اعتمادی را برای تمام اجزای داخلی فراهم میکند. در محیطهای صنعتی، شرایط برق میتواند غیرقابل پیشبینی باشد و انتخاب PSU را از اهمیت ویژهای برخوردار میکند.
ویژگیهای کلیدی منبع تغذیه صنعتی:
- محدوده ولتاژ ورودی وسیعبسیاری از PSU های صنعتی از ورودی ۱۲ ولت تا ۴۸ ولت پشتیبانی میکنند تا با منابع تغذیه مختلف سازگار شوند.
- افزونگیبعضی از سیستمها شامل دو منبع تغذیه هستند تا در صورت خرابی یکی، ادامه کار تضمین شود.
- ویژگیهای حفاظتی: حفاظت در برابر اضافه ولتاژ، اضافه جریان و اتصال کوتاه برای قابلیت اطمینان ضروری است.
- کارایی: PSU های با راندمان بالا، تولید گرما را کاهش داده و عملکرد کلی سیستم را بهبود می بخشند.
مورد استفاده:
برای IPC های قابل حمل یا باتری دار، منابع تغذیه DC-DC رایج هستند، در حالی که منابع تغذیه AC-DC معمولاً در تاسیسات ثابت استفاده می شوند.
۲. سیستمهای خنککننده
کامپیوترهای صنعتی اغلب در محیطهای چالشبرانگیز با تهویه محدود کار میکنند. خنکسازی مؤثر برای حفظ عملکرد بهینه و جلوگیری از خرابی قطعات بسیار مهم است.
روشهای خنکسازی:
- خنککننده بدون فن: از هیت سینکها و خنککننده غیرفعال برای دفع گرما استفاده میکند. ایدهآل برای محیطهای پرگرد و غبار یا مستعد لرزش که در آنها فنها ممکن است از کار بیفتند یا مسدود شوند.
- خنککننده فعالشامل فنها یا خنککننده مایع برای IPCهای با کارایی بالا که بارهای کاری سنگینی مانند هوش مصنوعی یا بینایی ماشین را مدیریت میکنند.
- خنککننده هوشمندبرخی سیستمها از فنهای هوشمندی استفاده میکنند که سرعت را بر اساس دمای داخلی تنظیم میکنند تا میزان خنککنندگی و نویز را متعادل کنند.
ملاحظات کلیدی:
- مطمئن شوید که سیستم خنککننده با خروجی گرمای IPC (که با TDP اندازهگیری میشود) مطابقت دارد.
- در شرایط بحرانی، مانند ریختهگریها یا تأسیسات در فضای باز، ممکن است به خنککنندههای تخصصی (مانند خنککننده مایع یا ترموالکتریک) نیاز باشد.
۳. محفظه و کیفیت ساخت
محفظه، اجزای داخلی یک IPC را از آسیبهای فیزیکی و خطرات محیطی محافظت میکند. محفظههای صنعتی اغلب به گونهای طراحی میشوند که استانداردهای سختگیرانهای را برای دوام و قابلیت اطمینان رعایت کنند.
ویژگیهای کلیدی:
- مواد: آلومینیوم یا فولاد ضد زنگ برای استحکام و اتلاف گرما.
- رتبهبندی حفاظت در برابر نفوذ (IP): نشان دهنده مقاومت در برابر گرد و غبار و آب است (به عنوان مثال، IP65 برای محافظت کامل در برابر گرد و غبار و جت آب).
- مقاومت در برابر ضربه و لرزش: سازههای تقویتشده از آسیب در محیطهای صنعتی سیار یا سنگین جلوگیری میکنند.
- طرحهای فشرده یا ماژولار: مناسب برای نصبهای با فضای محدود یا پیکربندیهای انعطافپذیر.
مورد استفاده:
برای کاربردهای فضای باز، محفظهها ممکن است شامل ویژگیهای اضافی مانند ضد آب بودن یا مقاومت در برابر اشعه ماوراء بنفش باشند.
۴. رابطهای ورودی/خروجی
کامپیوترهای صنعتی برای ارتباط با حسگرها، دستگاهها و شبکهها به صورت بلادرنگ (real-time) به اتصالات متنوع و قابل اعتمادی نیاز دارند.
پورتهای ورودی/خروجی مشترک:
- یو اس بی: برای لوازم جانبی مانند صفحه کلید، ماوس و حافظه خارجی.
- اترنت: از سرعتهای ۱ گیگابیت بر ثانیه تا ۱۰ گیگابیت بر ثانیه برای ارتباط سریع و پایدار شبکه پشتیبانی میکند.
- پورتهای سریال (RS232/RS485): معمولاً برای تجهیزات صنعتی قدیمی استفاده میشود.
- GPIO: برای ارتباط با محرکها، سوئیچها یا سایر سیگنالهای دیجیتال/آنالوگ.
- اسلاتهای PCIeرابطهای قابل ارتقا برای پردازندههای گرافیکی (GPU)، کارتهای شبکه یا ماژولهای صنعتی تخصصی.
پروتکلهای صنعتی:
- پروفینت, اترکت، ومدباس TCPبرای کاربردهای اتوماسیون و کنترل ضروری هستند و نیاز به سازگاری با استانداردهای شبکه صنعتی دارند.
اجزای اضافی مورد بحث در این بخش - منبع تغذیه، سیستمهای خنککننده، محفظهها، رابطهای ورودی/خروجی و ماژولهای ارتباطی - نقش مهمی در تضمین قابلیت اطمینان و عملکرد یک کامپیوتر صنعتی ایفا میکنند. این ویژگیها نه تنها IPCها را قادر میسازد تا در محیطهای سخت مقاومت کنند، بلکه به آنها اجازه میدهند تا به طور یکپارچه در اکوسیستمهای صنعتی مدرن ادغام شوند.
هنگام طراحی یا انتخاب یک IPC، در نظر گرفتن این اجزا بر اساس الزامات خاص کاربرد بسیار مهم است. این عناصر، همراه با اجزای اساسی مورد بحث در بخش 1، ستون فقرات یک سیستم محاسبات صنعتی قوی و کارآمد را تشکیل میدهند.
اگر به شرکت و محصولات ما علاقهمند هستید، با نماینده ما در خارج از کشور، رابین، تماس بگیرید.
Email: yang.chen@apuqi.com
واتساپ: +۸۶ ۱۸۳۵۱۶۲۸۷۳۸
زمان ارسال: ژانویه-08-2025