APQ C6 Ultra Multi-LAN Ultrakompakt inbyggd industri-PC i laserskärutrustning
Som en kärnprocess inom modern industriell tillverkning används laserskärning i stor utsträckning inom avancerade tillverkningsområden som plåtbearbetning, fordonstillverkning, flyg- och rymdteknik och 3C-elektronik. I takt med att lasereffekten fortsätter att öka, kraven på skärprecision blir strängare och smart tillverkning ställer växande krav på utrustningsnätverk, har komplexiteten hos laserskärningsstyrsystem ökat avsevärt. Högpresterande laserskärutrustning måste samtidigt anslutas till flera typer av enheter, inklusive laserstyrenheter, rörelsekontrollkort, visionspositioneringskameror, I/O-moduler, säkerhetsljusridåer, gastryckssensorer och fabriks-MES-system.
Efter flera omgångar av modellval och rigorös fältvalidering valde kunden slutligen APQ C6 Ultra Multi-LAN Ultra-Compact Embedded Industrial PC som den centrala styr- och datakommunikationsplattformen för sin nästa generations högpresterande laserskärutrustning.
Kundutmaning
Höghastighetskommunikation med flera enheter:Laserskärutrustningen måste samtidigt anslutas till laserstyrenheten, rörelsekontrollkortet, skärhuvudets sensorer, hjälpgasventilaggregat, kylsystemets styrenhet, dammutsugningssystemet och andra enheter. Detta kräver att kärnstyrenheten tillhandahåller flera oberoende nätverksgränssnitt så att datatrafik kan separeras utan överbelastning.
Ultrakompakta utrymmesbegränsningar:Utrymmet inuti laserskärningsutrustningens styrskåp är extremt begränsat. Speciellt med designtrenden med "kompakta elektriska styrskåp" måste styrenheten ha ett extremt kompakt format för flexibel användning i trånga utrymmen.
Realtidsbehandling av data på kanten av sidan:Realtidsjustering av skärparametrar, såväl som processdatainsamling och förbehandling, måste utföras på utrustningssidan. Detta kräver att styrenheten levererar tillräcklig beräkningsprestanda samtidigt som låg strömförbrukning bibehålls så att den kan anpassa sig till de termiska förhållandena i ett slutet styrskåp.
Flexibel driftsättning och expansionskapacitet:Laserskärningsutrustning med olika effektklasser och modelltyper har varierande krav på monteringsmetoder för styrenheter och funktionell utbyggnad, vilket gör stöd för flera installationsalternativ och modulär utbyggnad avgörande.
Anpassningsförmåga till industriella miljöer:Laserskärningsverkstäder involverar ofta temperaturfluktuationer, vibrationer i utrustningen och elektromagnetiska störningar, så styrenheten måste erbjuda industriell tillförlitlighet, inklusive drift vid breda temperaturer och vibrations-/stöttålighet.
APQ-lösning
Fyra Gigabit Ethernet-portar för parallell kommunikation mellan flera enheter:Laserskärutrustning måste upprätthålla realtidskommunikation med flera enheter, inklusive laserkällan, rörelsekontrollkortet, skärhuvudets sensorer och hjälpsystem. C6 Ultra integrerar fyra Intel® i210-AT Gigabit Ethernet-styrenheter och tillhandahåller fyra oberoende RJ45 LAN-portar. Vid faktiska laserskärningsinstallationer kan dessa fyra LAN-portar uppnå fysisk isolering och dataseparation över fyra kanaler – för laserstyrning, kommunikation mellan rörelsesystem, sensordatainsamling och övervakning av värddator – vilket helt undviker kommunikationsfördröjningar eller paketförluster orsakade av överbelastning på en enda nätverksväg och säkerställer effektiv samordning mellan alla delsystem under skärprocessen.
Ultrakompakt chassi för flexibel integration i begränsat utrymme:C6 Ultra mäter bara 150,7 × 114,5 × 45 mm – bara något större än en smartphone. Den har en kylfläns i aluminiumlegering med ett chassi av zinkbelagt stål och stöder tre monteringsmetoder: väggmontering, DIN-skenemontering och skrivbordsinstallation. I takt med att laserskärningsutrustning i allt högre grad strävar efter "kompakta elektriska styrskåp"-design, kan C6 Ultras ultrakompakta storlek flexibelt integreras i begränsat utrymme i styrskåpet, vilket frigör mer installationsutrymme för andra kärnkomponenter som laserströmförsörjning och servodrivare.
Ultraprocessor som kombinerar låg strömförbrukning och hög prestanda:C6 Ultra drivs av en Intel® Core™ Ultra 5 125U-processor med en TDP på endast 15 W. Den använder en heterogen arkitektur bestående av 2P + 8E + 2LPE-kärnor, totalt 12 kärnor och 14 trådar, med en maximal turbofrekvens på upp till 4,3 GHz. Utrustad med en DDR5 SO-DIMM-plats som stöder upp till 32 GB minne, levererar den utmärkt multitasking-kapacitet under låga strömförbrukningsförhållanden och kan samtidigt hantera laserstyrning, rörelsekontroll, visuell positionering, datainsamling och andra uppgifter.
Rika gränssnitt och flexibel expansion för anpassning på begäran:C6 Ultra har fyra USB 5 Gbps typ-A-portar och ett HDMI-skärmgränssnitt, vilket gör den bekväm för anslutning av kringutrustning och lokal felsökning. För industriell kommunikation stöder den valfri konfiguration med en RS232/485-port och en RS232 seriell port, vilket möjliggör flexibel åtkomst till sensorer eller industriella styrenheter. När det gäller expansionsmöjligheter inkluderar den en M.2 Key-M-plats för NVMe SSD-lagring, en Mini PCIe-plats och en M.2 Key-E-plats för expansionsmoduler som 4G, Wi-Fi, Bluetooth och CAN. Ännu viktigare är att C6 Ultra stöder barebone-systemleverans, vilket gör det möjligt för kunder att välja minne, lagring och expansionsmoduler enligt faktiska applikationsscenarier, vilket verkligen möjliggör "anpassning på begäran och effektiv integration".
Industriell tillförlitlighet för krävande laserverkstadsmiljöer:Stöder drift vid breda temperaturer från 0 till 60 °C och lagring från -40 till 80 °C, vilket gör den lämplig för höga sommartemperaturer och säsongsbetonade temperaturvariationer i laserskärningsverkstäder; Klarat vibrationstester på 3 Grms och stöttester på 30 G, vilket säkerställer kontinuerlig och stabil drift under förhållanden som skärhuvudets rörelse och vibrationer i hjälpsystem; Stöder 24 VDC strömingång, vilket matchar den vanliga strömförsörjningsmiljön för laserskärningsutrustningens styrskåp; Använder en PWM-styrd intelligent fläkt för aktiv kylning, vilket balanserar kyleffektivitet med strömförbrukningskontroll.
Värdefulla prestationer:
Effektiv samordning av kommunikation mellan flera enheter:Fyra oberoende Gigabit Ethernet-portar möjliggör fysisk isolering och datatrafikseparation för laserstyrning, kommunikation mellan rörelsesystem, sensorinsamling och övervakning mellan värddatorer. Detta löser helt kommunikationsfördröjningar som orsakas av nätverksöverbelastning i konventionella lösningar med en port och säkerställer effektiv samordning mellan alla delsystem vid högpresterande laserskärning.
Betydande besparingar i utrymme i styrskåpet:Med sitt ultrakompakta chassi på 150,7 × 114,5 × 45 mm – bara något större än en smartphone – kan C6 Ultra flexibelt integreras i begränsade utrymmen för laserskärningskontroll, vilket frigör mer utrymme för kärnkomponenter som laserströmförsörjning och servodrivare och möjliggör miniatyrisering av utrustningen.
Låg strömförbrukning och mycket tillförlitlig drift:Ultra-processorn med en TDP på endast 15 W, i kombination med PWM smart-fan-kylning, stöder långsiktig stabil drift i slutna styrskåp. Dess 0–60 °C breda temperaturer och 3G-antivibrationsdesign säkerställer kontinuerlig och pålitlig prestanda under förhållanden som höga sommartemperaturer i verkstäder och utrustningsvibrationer.
Flexibel konfiguration minskar den totala kostnaden:Leveransmodellen med barebone-funktioner gör det möjligt för kunder att välja minnes-, lagrings- och expansionsmoduler på begäran. Med flexibel konfiguration baserad på en enda hårdvaruplattform kan den täcka kontrollkraven för laserskärningsutrustning över olika effektklasser, vilket avsevärt minskar lagervariationen och den totala kostnaden.
Förbehandling av data på kanten:Den heterogena arkitekturen med 12 kärnor och 14 trådar ger gott om multitasking-kapacitet, vilket möjliggör datainsamling, förbehandling och protokollkonvertering i olika processer på utrustningssidan, vilket minskar kommunikationsbördan för värddatorn och lägger grunden för efterföljande fjärrdrift och underhåll av utrustning samt data-till-molnet-distribution.
