Rozwiązanie

APQ C6 Ultra Multi-LAN – ultrakompaktowy, wbudowany komputer przemysłowy w urządzeniach do cięcia laserowego

APQ C6 Ultra Multi-LAN – ultrakompaktowy, wbudowany komputer przemysłowy w urządzeniach do cięcia laserowego

APQ C6 Ultra Multi-LAN – ultrakompaktowy, wbudowany komputer przemysłowy w urządzeniach do cięcia laserowego

Cięcie laserowe, jako kluczowy proces w nowoczesnym przemyśle wytwórczym, jest szeroko stosowane w zaawansowanych branżach produkcyjnych, takich jak obróbka blachy, przemysł motoryzacyjny, lotniczy i kosmiczny oraz elektronika 3C. Wraz ze wzrostem mocy lasera, rosnącymi wymaganiami dotyczącymi precyzji cięcia i rosnącymi wymaganiami inteligentnej produkcji w zakresie sieciowania urządzeń, znacząco wzrosła złożoność systemów sterowania cięciem laserowym. Urządzenia do cięcia laserowego dużej mocy muszą jednocześnie łączyć się z wieloma typami urządzeń, w tym sterownikami lasera, kartami sterowania ruchem, kamerami wizyjnymi, modułami I/O, kurtynami świetlnymi bezpieczeństwa, czujnikami ciśnienia gazu oraz fabrycznymi systemami MES.

Po wielokrotnym wyborze modelu i rygorystycznej walidacji w terenie klient ostatecznie wybrał komputer przemysłowy APQ C6 Ultra Multi-LAN Ultra-Compact Embedded jako główną platformę sterowania i komunikacji danych dla swojego urządzenia do cięcia laserowego o dużej mocy.

Wyzwanie klienta

  • Szybka komunikacja z wieloma urządzeniami:Sprzęt do cięcia laserowego musi być jednocześnie podłączony do sterownika lasera, karty sterowania ruchem, czujników głowicy tnącej, dodatkowych zespołów zaworów gazowych, sterownika układu chłodzenia, systemu odpylania i innych urządzeń. Wymaga to, aby sterownik główny zapewniał wiele niezależnych interfejsów sieciowych, co pozwala na rozdzielenie ruchu danych bez przeciążeń.
  • Ograniczenia dotyczące ultrakompaktowej przestrzeni:Przestrzeń wewnątrz szafy sterowniczej urządzenia do cięcia laserowego jest niezwykle ograniczona. Zwłaszcza w kontekście trendu projektowania „kompaktowych szaf sterowniczych”, sterownik musi mieć niezwykle kompaktowe wymiary, aby umożliwić elastyczne rozmieszczenie w wąskich przestrzeniach.
  • Przetwarzanie danych brzegowych w czasie rzeczywistym:Regulacja parametrów cięcia w czasie rzeczywistym, a także akwizycja danych procesowych i wstępne przetwarzanie muszą być realizowane po stronie urządzeń. Wymaga to, aby sterownik zapewniał wystarczającą moc obliczeniową przy jednoczesnym zachowaniu niskiego zużycia energii, aby mógł dostosować się do warunków termicznych panujących w zamkniętej szafie sterowniczej.
  • Elastyczne możliwości wdrażania i rozbudowy:Urządzenia do cięcia laserowego o różnych klasach mocy i modelach mają różne wymagania co do metod montażu kontrolera i rozbudowy funkcjonalnej, dlatego niezbędna jest obsługa wielu opcji instalacji i modułowej rozbudowy.
  • Możliwość dostosowania do środowisk przemysłowych:W warsztatach, w których wykonuje się cięcie laserowe, powszechnie występują wahania temperatury, drgania sprzętu i zakłócenia elektromagnetyczne. Z tego powodu sterownik musi zapewniać niezawodność na poziomie przemysłowym, w tym możliwość pracy w szerokim zakresie temperatur oraz odporność na drgania i wstrząsy.
摄图网_604831227_工厂车间内数控激光切割机切割金属(企业商用)

Rozwiązanie APQ

激光切割C6特点(EN)(1)
  • Cztery porty Gigabit Ethernet do równoległej komunikacji wielu urządzeń:Urządzenia do cięcia laserowego muszą utrzymywać komunikację w czasie rzeczywistym z wieloma urządzeniami, w tym ze źródłem lasera, kartą sterowania ruchem, czujnikami głowicy tnącej i systemami pomocniczymi. C6 Ultra integruje cztery kontrolery Intel® i210-AT Gigabit Ethernet i zapewnia cztery niezależne porty LAN RJ45. W rzeczywistych zastosowaniach cięcia laserowego te cztery porty LAN zapewniają fizyczną izolację i separację danych w czterech kanałach – do sterowania laserem, komunikacji z systemem ruchu, akwizycji danych z czujników i monitorowania komputera hosta – całkowicie eliminując opóźnienia w komunikacji lub utratę pakietów spowodowane przeciążeniem pojedynczej ścieżki sieciowej i zapewniając efektywną koordynację między wszystkimi podsystemami podczas procesu cięcia.
  • Ultrakompaktowa obudowa umożliwiająca elastyczną integrację w ograniczonej przestrzeni:C6 Ultra ma wymiary zaledwie 150,7 × 114,5 × 45 mm – jest tylko nieznacznie większy od smartfona. Wyposażony jest w radiator ze stopu aluminium z ocynkowaną stalową obudową i obsługuje trzy metody montażu: montaż na ścianie, montaż na szynie DIN oraz montaż na biurku. Ponieważ urządzenia do cięcia laserowego coraz częściej dążą do „kompaktowych szaf sterowniczych”, ultrakompaktowe wymiary C6 Ultra pozwalają na elastyczną instalację w ograniczonej przestrzeni szafy sterowniczej, zwalniając więcej miejsca na inne kluczowe komponenty, takie jak zasilacze laserowe i serwonapędy.
  • Ultraprocesor łączący niskie zużycie energii i wysoką wydajność:C6 Ultra jest napędzany procesorem Intel® Core™ Ultra 5 125U o TDP wynoszącym zaledwie 15 W. Wykorzystuje heterogeniczną architekturę składającą się z rdzeni 2P + 8E + 2LPE, co daje łącznie 12 rdzeni i 14 wątków, z maksymalną częstotliwością turbo do 4,3 GHz. Wyposażony w jedno gniazdo DDR5 SO-DIMM obsługujące do 32 GB pamięci, zapewnia doskonałą wielozadaniowość w warunkach niskiego poboru mocy i może jednocześnie obsługiwać sterowanie laserem, sterowanie ruchem, pozycjonowanie wizyjne, akwizycję danych i inne zadania.
  • Bogate interfejsy i elastyczne możliwości rozbudowy umożliwiające dostosowywanie na żądanie:C6 Ultra oferuje cztery porty USB 5 Gb/s typu A i jeden interfejs HDMI, co ułatwia podłączanie urządzeń peryferyjnych i lokalne debugowanie. W przypadku komunikacji przemysłowej, obsługuje opcjonalną konfigurację z jednym portem RS232/485 i jednym portem szeregowym RS232, umożliwiając elastyczny dostęp do czujników lub sterowników przemysłowych. W zakresie możliwości rozbudowy, C6 Ultra posiada jedno gniazdo M.2 Key-M do obsługi dysków SSD NVMe, jedno gniazdo Mini PCIe i jedno gniazdo M.2 Key-E do obsługi modułów rozszerzeń, takich jak 4G, Wi-Fi, Bluetooth i CAN. Co ważniejsze, C6 Ultra obsługuje system barebone, umożliwiając klientom wybór pamięci, pamięci masowej i modułów rozszerzeń zgodnie z rzeczywistymi scenariuszami zastosowań, co umożliwia „dostosowanie na żądanie i efektywną integrację”.
  • Niezawodność klasy przemysłowej dla wymagających środowisk warsztatów laserowych:Obsługuje szeroki zakres temperatur od 0 do 60°C i przechowywanie od -40 do 80°C, dzięki czemu nadaje się do wysokich temperatur letnich i sezonowych wahań temperatury w warsztatach cięcia laserowego; Przeszedł pomyślnie testy wibracji 3 Grms i testy wstrząsów 30 G, co gwarantuje ciągłą i stabilną pracę w warunkach takich jak ruch głowicy tnącej i wibracje układów pomocniczych; Obsługuje wejście zasilania 24 VDC, pasujące do typowego środowiska zasilania szaf sterowniczych urządzeń do cięcia laserowego; Wykorzystuje inteligentny wentylator sterowany PWM do aktywnego chłodzenia, równoważąc wydajność chłodzenia z kontrolą zużycia energii.

Osiągnięcia wartościowe:

  • Efektywna koordynacja komunikacji między wieloma urządzeniami:Cztery niezależne porty Gigabit Ethernet umożliwiają fizyczną izolację i separację ruchu danych w celu sterowania laserem, komunikacji z systemem ruchu, akwizycji danych z czujników oraz monitorowania komputera-hosta. To całkowicie eliminuje opóźnienia w komunikacji spowodowane przeciążeniem sieci w konwencjonalnych rozwiązaniach jednoportowych i zapewnia efektywną koordynację między wszystkimi podsystemami podczas cięcia laserowego dużej mocy.
  • Znaczne oszczędności miejsca w szafie sterowniczej:Dzięki niezwykle kompaktowej obudowie o wymiarach 150,7 × 114,5 × 45 mm — niewiele większej od smartfona — urządzenie C6 Ultra można elastycznie wbudować w ograniczone przestrzenie sterowania cięciem laserowym, co zwalnia więcej miejsca na kluczowe komponenty, takie jak zasilacze laserowe i serwonapędy, a także umożliwia miniaturyzację sprzętu.
  • Niski pobór mocy i wysoka niezawodność działania:Procesor Ultra o TDP wynoszącym zaledwie 15 W, w połączeniu z chłodzeniem inteligentnym wentylatorem PWM, zapewnia długotrwałą, stabilną pracę w zamkniętych szafach sterowniczych. Szeroki zakres temperatur pracy 0–60°C i konstrukcja antywibracyjna 3G gwarantują ciągłą i niezawodną pracę w warunkach takich jak wysokie temperatury w warsztacie latem i wibracje urządzeń.
  • Elastyczna konfiguracja obniża całkowity koszt:Model dostawy barebone pozwala klientom na wybór pamięci, pamięci masowej i modułów rozszerzeń na żądanie. Dzięki elastycznej konfiguracji opartej na jednej platformie sprzętowej, może on spełnić wymagania dotyczące sterowania urządzeniami do cięcia laserowego w różnych klasach mocy, znacząco zmniejszając różnorodność zapasów i koszty ogólne.
  • Wstępne przetwarzanie danych po stronie krawędzi:Heterogeniczna architektura złożona z 12 rdzeni i 14 wątków zapewnia szerokie możliwości wielozadaniowości, umożliwiając pozyskiwanie danych z procesów cięcia, przetwarzanie wstępne i konwersję protokołów po stronie sprzętu, co zmniejsza obciążenie komunikacyjne komputera hosta i tworzy podwaliny pod późniejszą zdalną obsługę i utrzymanie sprzętu oraz wdrażanie danych w chmurze.
激光切割C6结构图(EN)(1)