APQ C6 Ultra Multi-LAN ultracompacte ingebouwde industriële pc voor lasersnijapparatuur
Lasersnijden is een essentieel proces in de moderne industriële productie en wordt veelvuldig gebruikt in hoogwaardige sectoren zoals plaatbewerking, automobielindustrie, lucht- en ruimtevaart en 3C-elektronica. Naarmate het laservermogen blijft toenemen, worden de eisen aan de snijprecisie steeds strenger en stelt slimme productie steeds hogere eisen aan de netwerkverbinding van apparatuur. Hierdoor is de complexiteit van lasersnijbesturingssystemen aanzienlijk toegenomen. Krachtige lasersnijapparatuur moet gelijktijdig verbinding maken met diverse apparaten, waaronder lasercontrollers, bewegingsbesturingskaarten, vision-positioneringscamera's, I/O-modules, veiligheidslichtschermen, gasdruksensoren en fabrieks-MES-systemen.
Na meerdere selectierondes en grondige praktijktests koos de klant uiteindelijk voor de APQ C6 Ultra Multi-LAN Ultra-Compact Embedded Industrial PC als het centrale besturings- en datacommunicatieplatform voor zijn krachtige lasersnijmachines van de volgende generatie.
Klantuitdaging
Snelle communicatie met meerdere apparaten:De lasersnijapparatuur moet gelijktijdig verbinding maken met de lasercontroller, de bewegingsbesturingskaart, de sensoren van de snijkop, de hulpgaskleppen, de koelsysteemcontroller, het stofafzuigsysteem en andere apparaten. Dit vereist dat de centrale controller meerdere onafhankelijke netwerkinterfaces biedt, zodat het dataverkeer gescheiden kan worden zonder congestie.
Ultracompacte ruimtebeperkingen:De ruimte in de schakelkast van lasersnijapparatuur is zeer beperkt. Vooral in het licht van de ontwerptrend van "compacte schakelkasten" moet de besturingseenheid een uiterst compact formaat hebben voor flexibele plaatsing in krappe ruimtes.
Realtime dataverwerking aan de rand van het netwerk:Het in realtime aanpassen van snijparameters, evenals het verzamelen en voorbewerken van procesgegevens, moet aan de machinezijde gebeuren. Dit vereist dat de controller voldoende rekenkracht levert met een laag energieverbruik, zodat deze zich kan aanpassen aan de thermische omstandigheden in een gesloten schakelkast.
Flexibele implementatie- en uitbreidingsmogelijkheden:Lasersnijapparatuur van verschillende vermogensklassen en modeltypen stelt uiteenlopende eisen aan de montage van de besturingseenheid en de functionele uitbreidingsmogelijkheden. Ondersteuning voor meerdere installatieopties en modulaire uitbreiding is daarom essentieel.
Aanpassingsvermogen aan industriële omgevingen:Lasersnijwerkplaatsen hebben vaak te maken met temperatuurschommelingen, trillingen van apparatuur en elektromagnetische interferentie. Daarom moet de controller industriële betrouwbaarheid bieden, inclusief werking bij een breed temperatuurbereik en weerstand tegen trillingen en schokken.
APQ-oplossing
Vier Gigabit Ethernet-poorten voor parallelle communicatie tussen meerdere apparaten.:Lasersnijapparatuur moet in realtime communiceren met meerdere apparaten, waaronder de laserbron, de bewegingsbesturingskaart, de sensoren van de snijkop en hulpsystemen. De C6 Ultra integreert vier Intel® i210-AT Gigabit Ethernet-controllers en biedt vier onafhankelijke RJ45 LAN-poorten. In de praktijk kunnen deze vier LAN-poorten fysieke isolatie en gegevensscheiding over vier kanalen realiseren – voor laserbesturing, communicatie met het bewegingssysteem, sensorgegevensverzameling en monitoring door de hostcomputer – waardoor communicatievertragingen of pakketverlies als gevolg van congestie op één netwerkpad volledig worden voorkomen en een efficiënte coördinatie tussen alle subsystemen tijdens het snijproces wordt gewaarborgd.
Ultracompact chassis voor flexibele integratie in beperkte ruimtes.:De C6 Ultra meet slechts 150,7 × 114,5 × 45 mm – slechts iets groter dan een smartphone. Hij is voorzien van een koelplaat van aluminiumlegering met een verzinkt stalen chassis en ondersteunt drie montagemethoden: wandmontage, DIN-railmontage en tafelmontage. Omdat lasersnijapparatuur steeds vaker wordt ontworpen met een compacte elektrische schakelkast, kan de ultracompacte C6 Ultra flexibel worden ingebouwd in schakelkasten met beperkte ruimte, waardoor er meer installatieruimte vrijkomt voor andere kerncomponenten zoals laserstroomvoorzieningen en servoaandrijvingen.
Ultraprocessor die een laag energieverbruik combineert met hoge prestaties.:De C6 Ultra wordt aangedreven door een Intel® Core™ Ultra 5 125U-processor met een TDP van slechts 15 W. Hij maakt gebruik van een heterogene architectuur bestaande uit 2P + 8E + 2LPE-cores, voor een totaal van 12 cores en 14 threads, met een maximale turbofrequentie van 4,3 GHz. Uitgerust met één DDR5 SO-DIMM-slot dat tot 32 GB geheugen ondersteunt, biedt hij uitstekende multitasking-mogelijkheden bij een laag stroomverbruik en kan hij gelijktijdig laserbesturing, bewegingsbesturing, beeldpositionering, data-acquisitie en andere taken uitvoeren.
Rijke interfaces en flexibele uitbreidingsmogelijkheden voor maatwerk op aanvraag.:De C6 Ultra biedt vier USB 5 Gbps Type-A-poorten en een HDMI-displayinterface, waardoor het aansluiten van randapparatuur en lokaal debuggen eenvoudig is. Voor industriële communicatie ondersteunt het een optionele configuratie met een RS232/485-poort en een RS232-seriepoort, wat flexibele toegang tot sensoren of industriële controllers mogelijk maakt. Qua uitbreidbaarheid beschikt het over een M.2 Key-M-slot voor NVMe SSD-opslag, een Mini PCIe-slot en een M.2 Key-E-slot voor uitbreidingsmodules zoals 4G, Wi-Fi, Bluetooth en CAN. Belangrijker nog, de C6 Ultra ondersteunt levering als barebone-systeem, waardoor klanten geheugen, opslag en uitbreidingsmodules kunnen selecteren op basis van hun specifieke toepassingsscenario's, wat daadwerkelijk "aanpassing op aanvraag en efficiënte integratie" mogelijk maakt.
Industriële betrouwbaarheid voor veeleisende laserwerkplaatsomgevingen:Ondersteunt een breed temperatuurbereik van 0 tot 60 °C en opslag van -40 tot 80 °C, waardoor het geschikt is voor hoge zomertemperaturen en seizoensgebonden temperatuurschommelingen in lasersnijwerkplaatsen; heeft een trillingstest van 3 Grms en een schoktest van 30 G doorstaan, wat een continue en stabiele werking garandeert onder omstandigheden zoals beweging van de snijkop en trillingen van het hulpsysteem; ondersteunt een 24 VDC-voeding, passend bij de gangbare voedingsomgeving van schakelkasten voor lasersnijapparatuur; maakt gebruik van een PWM-gestuurde intelligente ventilator voor actieve koeling, waarbij de koelefficiëntie in balans is met het energieverbruik.
Waardevolle resultaten:
Efficiënte coördinatie van communicatie tussen meerdere apparaten:Vier onafhankelijke Gigabit Ethernet-poorten maken fysieke isolatie en scheiding van dataverkeer mogelijk voor laserbesturing, communicatie met bewegingssystemen, sensorregistratie en monitoring door de hostcomputer. Dit lost de communicatievertragingen die worden veroorzaakt door netwerkcongestie in conventionele oplossingen met één poort volledig op en zorgt voor een efficiënte coördinatie tussen alle subsystemen tijdens lasersnijden met hoog vermogen.
Aanzienlijke besparing op schakelkastruimte:Met zijn ultracompacte behuizing van 150,7 × 114,5 × 45 mm – slechts iets groter dan een smartphone – kan de C6 Ultra flexibel worden ingebouwd in beperkte ruimtes voor laserbesturing, waardoor er meer ruimte vrijkomt voor kerncomponenten zoals laserstroomvoorzieningen en servoaandrijvingen en miniaturisatie van apparatuur mogelijk wordt.
Energiezuinige en zeer betrouwbare werking:De Ultra-processor met een TDP van slechts 15 W, in combinatie met PWM-koeling met slimme ventilator, ondersteunt een stabiele werking op lange termijn in gesloten schakelkasten. Het brede temperatuurbereik van 0–60 °C en het 3G-antivibratieontwerp garanderen continue en betrouwbare prestaties onder omstandigheden zoals hoge werkplaatstemperaturen in de zomer en trillingen van apparatuur.
Flexibele configuratie verlaagt de totale kosten:Het barebone-leveringsmodel stelt klanten in staat om geheugen, opslag en uitbreidingsmodules naar behoefte te selecteren. Dankzij de flexibele configuratie op basis van één hardwareplatform kan het voldoen aan de besturingsvereisten van lasersnijmachines in verschillende vermogensklassen, waardoor de voorraadvariatie en de totale kosten aanzienlijk worden verlaagd.
Voorbewerking van gegevens aan de rand van het netwerk:De heterogene architectuur met 12 kernen en 14 threads biedt ruime mogelijkheden voor multitasking, waardoor geavanceerde data-acquisitie, voorbewerking en protocolconversie aan de apparatuurzijde mogelijk zijn. Dit vermindert de communicatielast voor de hostcomputer en legt de basis voor toekomstig beheer en onderhoud op afstand van apparatuur en data-implementatie in de cloud.
