Решение

APQ C6 Ultra Multi-LAN UltraCompact Embedded Industrial PC in Laser Cutting Equipment

APQ C6 Ultra Multi-LAN UltraCompact Embedded Industrial PC in Laser Cutting Equipment

APQ C6 Ultra Multi-LAN UltraCompact Embedded Industrial PC in Laser Cutting Equipment

Лазерная резка, являясь ключевым процессом в современном промышленном производстве, широко используется в высокотехнологичных отраслях, таких как обработка листового металла, автомобилестроение, аэрокосмическая промышленность и электроника 3C. По мере увеличения мощности лазеров требования к точности резки становятся все более жесткими, а интеллектуальное производство предъявляет все более высокие требования к сетевому взаимодействию оборудования, что значительно повышает сложность систем управления лазерной резкой. Мощное оборудование для лазерной резки должно одновременно подключаться к нескольким типам устройств, включая контроллеры лазера, платы управления движением, камеры визуального позиционирования, модули ввода/вывода, световые завесы безопасности, датчики давления газа и заводские MES-системы.

После нескольких этапов выбора модели и тщательной проверки в полевых условиях заказчик в конечном итоге выбрал ультракомпактный встраиваемый промышленный ПК APQ C6 Ultra Multi-LAN в качестве основной платформы управления и передачи данных для своего высокопроизводительного оборудования для лазерной резки следующего поколения.

Проблема клиента

  • Высокоскоростная связь с несколькими устройствами:Оборудование для лазерной резки должно одновременно подключаться к контроллеру лазера, плате управления движением, датчикам режущей головки, вспомогательным газовым клапанам, контроллеру системы охлаждения, системе пылеудаления и другим устройствам. Это требует от основного контроллера предоставления нескольких независимых сетевых интерфейсов, чтобы обеспечить разделение трафика данных без перегрузки.
  • Ограничения по пространству в условиях сверхмалых размеров:Пространство внутри шкафа управления лазерного оборудования крайне ограничено. Особенно в условиях тенденции к созданию «компактных электрических шкафов управления» контроллер должен иметь чрезвычайно компактные размеры для гибкого размещения в узких пространствах.
  • Обработка данных в режиме реального времени непосредственно на стороне сервера:Корректировка параметров резки в реальном времени, а также сбор и предварительная обработка технологических данных должны осуществляться на стороне оборудования. Это требует от контроллера достаточной вычислительной мощности при сохранении низкого энергопотребления, чтобы он мог адаптироваться к тепловым условиям закрытого шкафа управления.
  • Гибкие возможности развертывания и расширения:Оборудование для лазерной резки различных классов мощности и типов моделей предъявляет разные требования к способам монтажа контроллеров и функциональному расширению, что делает необходимым поддержку множества вариантов установки и модульного расширения.
  • Адаптируемость к условиям промышленных объектов:В цехах лазерной резки часто наблюдаются перепады температуры, вибрация оборудования и электромагнитные помехи, поэтому контроллер должен обладать надежностью промышленного класса, включая работу в широком диапазоне температур и устойчивость к вибрации и ударам.
摄图网_604831227_工厂车间内数控激光切割机切割金属(企业商用)

Решение APQ

激光切割C6特点(EN)(1)
  • Четыре гигабитных порта Ethernet для параллельной связи между несколькими устройствами.:Оборудование для лазерной резки должно поддерживать связь в режиме реального времени с несколькими устройствами, включая источник лазера, плату управления движением, датчики режущей головки и вспомогательные системы. C6 Ultra объединяет четыре контроллера Gigabit Ethernet Intel® i210-AT и предоставляет четыре независимых порта RJ45 LAN. В реальных условиях эксплуатации лазерного оборудования для резки эти четыре порта LAN позволяют обеспечить физическую изоляцию и разделение данных по четырем каналам — для управления лазером, связи с системой управления движением, сбора данных с датчиков и мониторинга на главном компьютере — полностью избегая задержек связи или потери пакетов, вызванных перегрузкой на одном сетевом канале, и обеспечивая эффективную координацию между всеми подсистемами в процессе резки.
  • Сверхкомпактный корпус для гибкой интеграции в ограниченном пространстве.:Размеры C6 Ultra составляют всего 150,7 × 114,5 × 45 мм — лишь немного больше, чем у смартфона. В нем используется радиатор из алюминиевого сплава и стальной корпус с цинковым покрытием. Поддерживаются три способа монтажа: настенный, на DIN-рейку и настольный. Поскольку оборудование для лазерной резки все чаще разрабатывается в виде «компактных электрических шкафов управления», сверхкомпактные размеры C6 Ultra позволяют гибко встраивать его в ограниченное пространство шкафа управления, освобождая больше места для других основных компонентов, таких как источники питания лазера и сервоприводы.
  • Ультрапроцессор, сочетающий низкое энергопотребление и высокую производительность.:C6 Ultra работает на процессоре Intel® Core™ Ultra 5 125U с TDP всего 15 Вт. Он использует гетерогенную архитектуру, состоящую из 2P + 8E + 2LPE ядер, что в сумме составляет 12 ядер и 14 потоков, с максимальной турбочастотой до 4,3 ГГц. Оснащенный одним слотом DDR5 SO-DIMM, поддерживающим до 32 ГБ памяти, он обеспечивает превосходную многозадачность в условиях низкого энергопотребления и может одновременно обрабатывать управление лазером, управление движением, визуальное позиционирование, сбор данных и другие задачи.
  • Богатый функционал и гибкие возможности расширения для индивидуальной настройки по запросу.:C6 Ultra оснащен четырьмя портами USB 5 Гбит/с Type-A и одним интерфейсом HDMI, что делает его удобным для подключения периферийных устройств и локальной отладки. Для промышленных коммуникаций он поддерживает опциональную конфигурацию с одним портом RS232/485 и одним последовательным портом RS232, обеспечивая гибкий доступ к датчикам или промышленным контроллерам. Что касается расширяемости, он включает один слот M.2 Key-M для NVMe SSD-накопителей, один слот Mini PCIe и один слот M.2 Key-E для модулей расширения, таких как 4G, Wi-Fi, Bluetooth и CAN. Что еще более важно, C6 Ultra поддерживает поставку barebone-систем, позволяя клиентам выбирать память, хранилище и модули расширения в соответствии с реальными сценариями применения, обеспечивая действительно «индивидуальную настройку по запросу и эффективную интеграцию».
  • Надежность промышленного класса для сложных условий лазерной обработки в цехах.:Поддерживает широкий диапазон рабочих температур от 0 до 60 °C и хранение при температурах от -40 до 80 °C, что делает его подходящим для работы в условиях высоких летних температур и сезонных колебаний температуры в цехах лазерной резки; прошел испытания на вибрацию 3 Grms и ударную нагрузку 30 G, обеспечивая непрерывную и стабильную работу в таких условиях, как движение режущей головки и вибрация вспомогательных систем; поддерживает входное напряжение 24 В постоянного тока, что соответствует распространенным условиям электропитания шкафов управления лазерного оборудования; использует интеллектуальный вентилятор с ШИМ-управлением для активного охлаждения, обеспечивая баланс между эффективностью охлаждения и контролем энергопотребления.

Ценовые достижения:

  • Эффективная координация связи между несколькими устройствами:Четыре независимых порта Gigabit Ethernet обеспечивают физическую изоляцию и разделение трафика данных для управления лазером, связи с системой управления движением, сбора данных с датчиков и мониторинга с помощью главного компьютера. Это полностью устраняет задержки связи, вызванные перегрузкой сети в традиционных однопортовых решениях, и обеспечивает эффективную координацию между всеми подсистемами во время лазерной резки высокой мощности.
  • Значительная экономия места в шкафу управления:Благодаря сверхкомпактному корпусу размером 150,7 × 114,5 × 45 мм — лишь немного большему, чем смартфон — C6 Ultra может быть гибко интегрирован в ограниченное пространство для управления лазерной резкой, освобождая больше места для основных компонентов, таких как источники питания лазера и сервоприводы, и способствуя миниатюризации оборудования.
  • Низкое энергопотребление и высокая надежность работы:Процессор Ultra с тепловой мощностью всего 15 Вт в сочетании с интеллектуальной системой охлаждения с ШИМ-управлением обеспечивает длительную стабильную работу в закрытых шкафах управления. Широкий диапазон рабочих температур 0–60°C и антивибрационная конструкция 3G гарантируют непрерывную и надежную работу в таких условиях, как высокие летние температуры в цехах и вибрация оборудования.
  • Гибкая конфигурация снижает общие затраты:Модель поставки barebone-системы позволяет клиентам выбирать модули памяти, хранения данных и расширения по мере необходимости. Благодаря гибкой конфигурации на основе единой аппаратной платформы, она может удовлетворять требованиям управления лазерным оборудованием для резки в различных классах мощности, значительно сокращая разнообразие складских запасов и общие затраты.
  • Предварительная обработка данных на стороне периферии:Гетерогенная архитектура с 12 ядрами и 14 потоками обеспечивает широкие возможности многозадачности, позволяя осуществлять сбор, предварительную обработку данных и преобразование протоколов на стороне оборудования, снижая нагрузку на главный компьютер и закладывая основу для последующего удаленного обслуживания и эксплуатации оборудования, а также развертывания данных в облаке.
激光切割C6结构图(EN)(1)