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Solution

PC industriel embarqué ultra-compact APQ C6 Ultra Multi-LAN pour équipements de découpe laser

PC industriel embarqué ultra-compact APQ C6 Ultra Multi-LAN pour équipements de découpe laser

PC industriel embarqué ultra-compact APQ C6 Ultra Multi-LAN pour équipements de découpe laser

Procédé essentiel de la fabrication industrielle moderne, la découpe laser est largement utilisée dans des secteurs de pointe tels que le travail de la tôle, l'automobile, l'aérospatiale et l'électronique grand public. Face à l'augmentation constante de la puissance des lasers, aux exigences de précision de découpe toujours plus strictes et aux besoins croissants en interconnexion des équipements imposés par l'industrie 4.0, la complexité des systèmes de contrôle de la découpe laser a considérablement augmenté. Les équipements de découpe laser haute puissance doivent se connecter simultanément à de nombreux dispositifs, notamment des contrôleurs laser, des cartes de contrôle de mouvement, des caméras de positionnement, des modules d'E/S, des barrières immatérielles de sécurité, des capteurs de pression de gaz et des systèmes MES (Manufacturing Execution Systems) d'usine.

Après plusieurs cycles de sélection de modèles et une validation rigoureuse sur le terrain, le client a finalement choisi le PC industriel embarqué ultra-compact APQ C6 Ultra Multi-LAN comme plateforme de contrôle et de communication de données centrale pour son équipement de découpe laser haute puissance de nouvelle génération.

Défi client

  • Communication à haut débit avec plusieurs appareils :L'équipement de découpe laser doit se connecter simultanément au contrôleur laser, à la carte de contrôle de mouvement, aux capteurs de la tête de découpe, aux vannes de gaz auxiliaires, au contrôleur du système de refroidissement, au système d'aspiration des poussières et à d'autres dispositifs. Le contrôleur principal doit donc disposer de plusieurs interfaces réseau indépendantes afin de séparer le trafic de données et d'éviter toute congestion.
  • Contraintes d'espace ultra-compact :L'espace disponible à l'intérieur de l'armoire de commande d'un équipement de découpe laser est extrêmement limité. Dans le contexte actuel de conception d'« armoires électriques compactes », le contrôleur doit présenter un encombrement minimal pour permettre un déploiement flexible dans des espaces restreints.
  • Traitement des données en temps réel côté périphérie :Le réglage en temps réel des paramètres de coupe, ainsi que l'acquisition et le prétraitement des données de processus, doivent être effectués côté équipement. Le contrôleur doit donc offrir des performances de calcul suffisantes tout en maintenant une faible consommation d'énergie afin de pouvoir s'adapter aux conditions thermiques d'une armoire électrique fermée.
  • Capacité de déploiement et d'extension flexible :Les équipements de découpe laser de différentes classes de puissance et de différents modèles ont des exigences variables en matière de méthodes de montage du contrôleur et d'extension fonctionnelle, ce qui rend essentiel le support de multiples options d'installation et d'extension modulaire.
  • Adaptabilité aux environnements des sites industriels :Les ateliers de découpe laser sont généralement sujets à des fluctuations de température, des vibrations des équipements et des interférences électromagnétiques ; le contrôleur doit donc offrir une fiabilité de niveau industriel, notamment un fonctionnement sur une large plage de températures et une résistance aux vibrations et aux chocs.
摄图网_604831227_工厂车间内数控激光切割机切割金属(企业商用)

Solution APQ

激光切割C6特点（EN)(1)
  • Quatre ports Ethernet Gigabit pour la communication parallèle entre plusieurs appareils:Les équipements de découpe laser doivent maintenir une communication en temps réel avec de multiples dispositifs, notamment la source laser, la carte de contrôle de mouvement, les capteurs de la tête de découpe et les systèmes auxiliaires. La carte C6 Ultra intègre quatre contrôleurs Ethernet Gigabit Intel® i210-AT et offre quatre ports LAN RJ45 indépendants. Lors de déploiements concrets de découpe laser, ces quatre ports LAN permettent une isolation physique et une séparation des données sur quatre canaux distincts : contrôle laser, communication avec le système de mouvement, acquisition des données des capteurs et surveillance par l’ordinateur hôte. Ceci évite totalement les retards de communication et les pertes de paquets dus à la congestion d’un seul chemin réseau et garantit une coordination efficace entre tous les sous-systèmes pendant le processus de découpe.
  • Châssis ultra-compact pour une intégration flexible dans un espace restreint:Le C6 Ultra ne mesure que 150,7 × 114,5 × 45 mm, soit à peine plus grand qu'un smartphone. Il est doté d'un dissipateur thermique en alliage d'aluminium et d'un châssis en acier zingué. Trois modes de montage sont disponibles : mural, sur rail DIN et sur bureau. Alors que les équipements de découpe laser privilégient de plus en plus les armoires électriques compactes, la taille ultra-compacte du C6 Ultra permet une intégration aisée dans les espaces restreints, libérant ainsi de la place pour d'autres composants essentiels tels que les alimentations laser et les servomoteurs.
  • Processeur ultra-performant alliant faible consommation d'énergie et hautes performances:La carte C6 Ultra est équipée d'un processeur Intel® Core™ Ultra 5 125U avec un TDP de seulement 15 W. Son architecture hétérogène comprend 2 cœurs processeur (P), 8 cœurs processeur (E) et 2 cœurs logiques (LPE), pour un total de 12 cœurs et 14 threads, avec une fréquence turbo maximale de 4,3 GHz. Dotée d'un emplacement SO-DIMM DDR5 prenant en charge jusqu'à 32 Go de mémoire, elle offre d'excellentes performances multitâches en basse consommation et peut gérer simultanément le contrôle laser, le contrôle de mouvement, le positionnement visuel, l'acquisition de données et d'autres tâches.
  • Interfaces riches et extension flexible pour une personnalisation à la demande:La carte mère C6 Ultra est équipée de quatre ports USB 5 Gbit/s de type A et d'une interface d'affichage HDMI, facilitant ainsi la connexion de périphériques et le débogage local. Pour les communications industrielles, elle prend en charge une configuration optionnelle avec un port RS232/485 et un port série RS232, offrant une grande flexibilité d'accès aux capteurs et aux contrôleurs industriels. Côté évolutivité, elle dispose d'un emplacement M.2 Key-M pour le stockage SSD NVMe, d'un emplacement Mini PCIe et d'un emplacement M.2 Key-E pour les modules d'extension tels que la 4G, le Wi-Fi, le Bluetooth et le CAN. Plus important encore, la C6 Ultra est livrée en système barebone, permettant aux clients de choisir la mémoire, le stockage et les modules d'extension en fonction de leurs besoins spécifiques, pour une personnalisation à la demande et une intégration optimale.
  • Fiabilité de niveau industriel pour les environnements exigeants des ateliers laser:Supporte un fonctionnement sur une large plage de températures, de 0 à 60 °C, et un stockage de -40 à 80 °C, ce qui le rend adapté aux fortes chaleurs estivales et aux variations saisonnières de température dans les ateliers de découpe laser ; a passé avec succès les tests de vibration de 3 Grms et les tests de choc de 30 G, garantissant un fonctionnement continu et stable dans des conditions telles que le mouvement de la tête de découpe et les vibrations du système auxiliaire ; supporte une alimentation de 24 V CC, compatible avec l’environnement d’alimentation électrique courant des armoires de commande des équipements de découpe laser ; utilise un ventilateur intelligent à commande PWM pour un refroidissement actif, optimisant l’efficacité du refroidissement et la consommation d’énergie.

Réalisations en matière de valeurs :

  • Coordination efficace de la communication multi-appareils :Quatre ports Gigabit Ethernet indépendants permettent l'isolation physique et la séparation du trafic de données pour la commande laser, la communication avec le système de mouvement, l'acquisition de données par les capteurs et la surveillance par l'ordinateur hôte. Ceci élimine complètement les délais de communication causés par la congestion du réseau dans les solutions classiques à port unique et garantit une coordination efficace entre tous les sous-systèmes lors de la découpe laser haute puissance.
  • Gain de place significatif dans l'armoire de commande :Avec son châssis ultra-compact de 150,7 × 114,5 × 45 mm — à peine plus grand qu'un smartphone —, le C6 Ultra peut être intégré de manière flexible dans des espaces de contrôle de découpe laser limités, libérant ainsi plus d'espace pour les composants essentiels tels que les alimentations laser et les servomoteurs et contribuant à la miniaturisation des équipements.
  • Fonctionnement à faible consommation et très fiable :Le processeur Ultra, avec un TDP de seulement 15 W et un système de refroidissement intelligent par ventilateur PWM, assure un fonctionnement stable et durable dans les armoires électriques fermées. Sa large plage de températures de fonctionnement (0 à 60 °C) et sa conception anti-vibrations 3G garantissent des performances continues et fiables, même dans des conditions difficiles telles que les fortes chaleurs estivales en atelier et les vibrations des équipements.
  • Une configuration flexible permet de réduire le coût global :Le modèle de livraison « barebone » permet aux clients de choisir la mémoire, le stockage et les modules d’extension à la demande. Grâce à une configuration flexible basée sur une plateforme matérielle unique, il répond aux besoins de contrôle des équipements de découpe laser de différentes puissances, réduisant ainsi considérablement la variété des stocks et le coût global.
  • Prétraitement des données côté périphérique :L'architecture hétérogène à 12 cœurs et 14 threads offre une capacité multitâche étendue, permettant l'acquisition de données en temps réel, le prétraitement et la conversion de protocole côté équipement, réduisant ainsi la charge de communication sur l'ordinateur hôte et jetant les bases de l'exploitation et de la maintenance ultérieures des équipements à distance et du déploiement des données dans le cloud.
激光切割C6结构图（EN)(1)
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