APQ C6 Ultra Multi-LAN ultrakompaktný vstavaný priemyselný počítač v zariadení na laserové rezanie
Ako kľúčový proces v modernej priemyselnej výrobe sa laserové rezanie široko používa v oblastiach špičkovej výroby, ako je spracovanie plechov, automobilový priemysel, letecký priemysel a 3C elektronika. S neustálym zvyšovaním výkonu lasera, prísnejšími požiadavkami na presnosť rezania a rastúcimi nárokmi inteligentnej výroby na sieťové prepojenie zariadení sa výrazne zvýšila aj zložitosť riadiacich systémov laserového rezania. Vysokovýkonné laserové rezacie zariadenia sa musia súčasne pripájať k viacerým typom zariadení vrátane laserových ovládačov, kariet riadenia pohybu, kamier na určovanie polohy, I/O modulov, bezpečnostných svetelných závesov, senzorov tlaku plynu a továrenských MES systémov.
Po viacerých kolách výberu modelu a dôkladnom overovaní v teréne si zákazník nakoniec vybral vstavaný priemyselný počítač APQ C6 Ultra Multi-LAN Ultra-Compact ako základnú platformu pre riadenie a dátovú komunikáciu pre svoje vysokovýkonné laserové rezacie zariadenie novej generácie.
Výzva pre zákazníkov
Vysokorýchlostná komunikácia s viacerými zariadeniami:Laserové rezacie zariadenie sa musí súčasne pripojiť k laserovému ovládaču, karte riadenia pohybu, snímačom rezacej hlavy, zostavám pomocných plynových ventilov, ovládaču chladiaceho systému, systému odsávania prachu a ďalším zariadeniam. To si vyžaduje, aby hlavný ovládač poskytoval viacero nezávislých sieťových rozhraní, aby bolo možné oddeliť dátovú prevádzku bez preťaženia.
Ultrakompaktné priestorové obmedzenia:Priestor vo vnútri rozvádzacej skrinky laserového rezacieho zariadenia je extrémne obmedzený. Najmä v rámci trendu dizajnu „kompaktných elektrických rozvádzacích skríň“ musí mať riadiaca jednotka extrémne kompaktný pôdorys pre flexibilné nasadenie v úzkych priestoroch.
Spracovanie údajov na okraji siete v reálnom čase:Na strane zariadenia sa musí vykonávať nastavenie parametrov rezania v reálnom čase, ako aj zber a predspracovanie procesných údajov. To vyžaduje, aby riadiaca jednotka poskytovala dostatočný výpočtový výkon pri zachovaní nízkej spotreby energie, aby sa mohla prispôsobiť tepelným podmienkam uzavretej rozvádzacej skrine.
Flexibilné nasadenie a možnosti rozšírenia:Zariadenia na laserové rezanie rôznych výkonových tried a modelových typov majú rôzne požiadavky na spôsoby montáže ovládačov a funkčné rozšírenie, čo si vyžaduje podporu viacerých možností inštalácie a modulárneho rozšírenia.
Prispôsobivosť prostrediu priemyselných areálov:V dielňach zameraných na laserové rezanie sa bežne vyskytujú teplotné výkyvy, vibrácie zariadení a elektromagnetické rušenie, takže riadiaca jednotka musí ponúkať spoľahlivosť priemyselnej úrovne vrátane prevádzky v širokom rozsahu teplôt a odolnosti voči vibráciám/nárazom.
Riešenie APQ
Štyri gigabitové ethernetové porty pre paralelnú komunikáciu s viacerými zariadeniami:Zariadenia na laserové rezanie musia udržiavať komunikáciu v reálnom čase s viacerými zariadeniami vrátane laserového zdroja, karty riadenia pohybu, senzorov rezacej hlavy a pomocných systémov. C6 Ultra integruje štyri gigabitové ethernetové ovládače Intel® i210-AT a poskytuje štyri nezávislé LAN porty RJ45. V skutočných nasadeniach laserového rezania dokážu tieto štyri LAN porty dosiahnuť fyzickú izoláciu a oddelenie dát naprieč štyrmi kanálmi – pre riadenie laseru, komunikáciu systému pohybu, zber dát zo senzorov a monitorovanie hostiteľského počítača – čím sa úplne zabráni oneskoreniam komunikácie alebo strate paketov spôsobenej preťažením na jednej sieťovej ceste a zabezpečí sa efektívna koordinácia medzi všetkými subsystémami počas procesu rezania.
Ultrakompaktné šasi pre flexibilnú integráciu v obmedzenom priestore:Rozmery C6 Ultra sú iba 150,7 × 114,5 × 45 mm – len o niečo väčšie ako smartfón. Používa chladič z hliníkovej zliatiny s pozinkovaným oceľovým šasi a podporuje tri spôsoby montáže: montáž na stenu, montáž na DIN lištu a inštaláciu na stôl. Keďže laserové rezacie zariadenia sa čoraz viac zameriavajú na dizajn „kompaktnej elektrickej rozvádzacej skrinky“, ultrakompaktná veľkosť C6 Ultra sa dá flexibilne zabudovať do obmedzeného priestoru rozvádzacej skrinky, čím sa uvoľní viac inštalačného priestoru pre ďalšie kľúčové komponenty, ako sú napájacie zdroje laserov a servopohony.
Ultraprocesor kombinujúci nízku spotrebu energie a vysoký výkon:C6 Ultra je poháňaný procesorom Intel® Core™ Ultra 5 125U s TDP iba 15 W. Používa heterogénnu architektúru pozostávajúcu z jadier 2P + 8E + 2LPE, čo predstavuje celkovo 12 jadier a 14 vlákien s maximálnou turbo frekvenciou až 4,3 GHz. Vďaka jednému slotu DDR5 SO-DIMM s podporou až 32 GB pamäte poskytuje vynikajúce multitaskingové schopnosti aj pri nízkej spotrebe energie a dokáže súčasne zvládať ovládanie lasera, ovládanie pohybu, polohovanie pomocou systému videnia, zber údajov a ďalšie úlohy.
Bohaté rozhrania a flexibilné rozšírenie pre prispôsobenie na požiadanie:C6 Ultra ponúka štyri porty USB 5 Gbps typu A a jedno rozhranie HDMI pre displej, čo uľahčuje pripojenie periférií a lokálne ladenie. Pre priemyselnú komunikáciu podporuje voliteľnú konfiguráciu s jedným portom RS232/485 a jedným sériovým portom RS232, čo umožňuje flexibilný prístup k senzorom alebo priemyselným kontrolérom. Pokiaľ ide o rozšíriteľnosť, obsahuje jeden slot M.2 Key-M pre úložisko NVMe SSD, jeden slot Mini PCIe a jeden slot M.2 Key-E pre rozširujúce moduly, ako sú 4G, Wi-Fi, Bluetooth a CAN. A čo je dôležitejšie, C6 Ultra podporuje dodanie barebone systému, čo umožňuje zákazníkom vybrať si pamäťové, úložné a rozširujúce moduly podľa skutočných aplikačných scenárov, čo skutočne umožňuje „prispôsobenie na požiadanie a efektívnu integráciu“.
Spoľahlivosť priemyselnej úrovne pre náročné prostredie laserových dielní:Podporuje prevádzku v širokom rozsahu teplôt od 0 do 60 °C a skladovanie od -40 do 80 °C, vďaka čomu je vhodný pre vysoké letné teploty a sezónne teplotné výkyvy v dielňach zaoberajúcich sa laserovým rezaním; Prešiel vibračnými testami 3 Grms a nárazovými testami 30 G, čo zaisťuje nepretržitú a stabilnú prevádzku za podmienok, ako je pohyb rezacej hlavy a vibrácie pomocného systému; Podporuje napájanie 24 VDC, ktoré zodpovedá bežnému prostrediu napájania rozvádzačov laserových rezacích zariadení; Používa inteligentný ventilátor riadený PWM pre aktívne chladenie, vyvažuje účinnosť chladenia s reguláciou spotreby energie.
Hodnotové úspechy:
Efektívna koordinácia komunikácie medzi viacerými zariadeniami:Štyri nezávislé gigabitové ethernetové porty umožňujú fyzickú izoláciu a oddelenie dátovej prevádzky pre riadenie lasera, komunikáciu pohybového systému, snímanie údajov zo senzorov a monitorovanie hostiteľského počítača. Toto úplne rieši komunikačné oneskorenia spôsobené preťažením siete v konvenčných jednoportových riešeniach a zaisťuje efektívnu koordináciu medzi všetkými subsystémami počas vysokovýkonného laserového rezania.
Významné úspory priestoru v rozvádzacej skrini:Vďaka ultrakompaktnému šasi s rozmermi 150,7 × 114,5 × 45 mm – len o niečo väčšiemu ako smartfón – je možné C6 Ultra flexibilne zabudovať do obmedzených priestorov pre riadenie laserového rezania, čím sa uvoľní viac miesta pre základné komponenty, ako sú napájacie zdroje laserov a servopohony, a pomôže sa miniaturizovať zariadenia.
Nízka spotreba energie a vysoká spoľahlivosť prevádzky:Procesor Ultra s TDP iba 15 W v kombinácii s inteligentným chladením PWM ventilátorom podporuje dlhodobú stabilnú prevádzku v uzavretých rozvádzačoch. Jeho prevádzka v širokom rozsahu teplôt 0–60 °C a antivibračná konštrukcia 3G zabezpečujú nepretržitý a spoľahlivý výkon aj v podmienkach, ako sú vysoké teploty v letných dielňach a vibrácie zariadení.
Flexibilná konfigurácia znižuje celkové náklady:Model dodávky barebone umožňuje zákazníkom vybrať si pamäťové, úložné a rozširujúce moduly na požiadanie. Vďaka flexibilnej konfigurácii založenej na jednej hardvérovej platforme dokáže pokryť požiadavky na riadenie laserových rezacích zariadení v rôznych výkonových triedach, čím výrazne znižuje rozmanitosť zásob a celkové náklady.
Predspracovanie údajov na okraji siete:12-jadrová, 14-vláknová heterogénna architektúra poskytuje rozsiahle možnosti multitaskingu, čo umožňuje zber dát, ich predspracovanie a konverziu protokolov na strane zariadenia, čím sa znižuje komunikačná záťaž hostiteľského počítača a vytvárajú základy pre následnú prevádzku a údržbu vzdialených zariadení a nasadenie dát do cloudu.
