คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลอุตสาหกรรม (IPC) เป็นคอมพิวเตอร์ควบคุมอุตสาหกรรมซึ่งเป็นคําทั่วไปสําหรับเครื่องมือที่ใช้โครงสร้างบัสเพื่อตรวจจับและควบคุมกระบวนการผลิตอุปกรณ์ไฟฟ้าและอุปกรณ์กระบวนการ คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลอุตสาหกรรมมีคุณลักษณะและลักษณะที่สําคัญของคอมพิวเตอร์เช่น CPU คอมพิวเตอร์ฮาร์ดดิสก์หน่วยความจําอุปกรณ์ต่อพ่วงและอินเทอร์เฟซรวมถึงระบบปฏิบัติการเครือข่ายควบคุมและโปรโตคอลพลังการประมวลผลและอินเทอร์เฟซของมนุษย์ที่เป็นมิตร ผลิตภัณฑ์และเทคโนโลยีของอุตสาหกรรมควบคุมอุตสาหกรรมมีความพิเศษมากและเป็นของผลิตภัณฑ์ระดับกลางซึ่งให้คอมพิวเตอร์อุตสาหกรรมที่เชื่อถือได้ฝังตัวและชาญฉลาดสําหรับอุตสาหกรรมอื่น ๆ
IPC มีลักษณะดังต่อไปนี้:
ความน่าเชื่อถือ: คอมพิวเตอร์ควบคุมอุตสาหกรรม (IPC) มีลักษณะการทํางานปกติในระยะยาวการวินิจฉัยและการบํารุงรักษาอย่างรวดเร็วในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงเช่นฝุ่นควันอุณหภูมิสูง / ต่ําความชื้นการสั่นสะเทือนการกัดกร่อน โดยทั่วไป MTTR (MeanTimetoRepair) คือ 5 นาที MTTF มากกว่า 100,000 ชั่วโมงในขณะที่ MTTF ของพีซีธรรมดาเพียง 10,000 ถึง 15,000 ชั่วโมง
แบบเรียลไทม์: IPC ดําเนินการตรวจจับและควบคุมกระบวนการผลิตทางอุตสาหกรรมออนไลน์แบบเรียลไทม์ตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของสภาพการทํางานได้อย่างรวดเร็วรวบรวมและปรับเอาต์พุตได้ทันเวลา (ฟังก์ชั่นสุนัขเฝ้าบ้านไม่สามารถใช้ได้ในพีซีธรรมดา) รีเซ็ตตัวเองในความทุกข์รับประกันการทํางานปกติของระบบ
การขยายตัว: IPC มีฟังก์ชั่นอินพุตและเอาต์พุตที่แข็งแกร่งเนื่องจากโครงสร้างเบสบอร์ด + การ์ด CPU และสามารถขยายบอร์ดได้สูงสุด 20 บอร์ดซึ่งสามารถเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ต่อพ่วงและบอร์ดต่างๆในสาขาอุตสาหกรรมเช่นตัวควบคุมถนนและระบบเฝ้าระวังวิดีโอ เครื่องตรวจจับยานพาหนะ ฯลฯ เพื่อทํางานต่าง ๆ ให้เสร็จ
ความเข้ากันได้: IPC สามารถใช้ทรัพยากร ISA และ PCI และ PICMG ได้ในเวลาเดียวกันและรองรับระบบปฏิบัติการต่างๆการประกอบหลายภาษาและระบบปฏิบัติการแบบมัลติทาสก์
จากลักษณะข้างต้นตามสถิติของ IPC ในปี 2000 มีสัดส่วนมากกว่า 95% ของคอมพิวเตอร์เอนกประสงค์ เนื่องจากราคาต่ําคุณภาพสูงผลผลิตขนาดใหญ่และทรัพยากรซอฟต์แวร์ / ฮาร์ดแวร์มากมายจึงคุ้นเคยและได้รับการยอมรับจากบุคลากรด้านเทคนิคส่วนใหญ่ มันเป็นพื้นฐานของไข้คอมพิวเตอร์อุตสาหกรรม ส่วนประกอบหลักของมันคือแชสซีอุตสาหกรรมเครื่องบินแบ็คเพลนแบบพาสซีฟและบอร์ดต่าง ๆ ที่สามารถใส่ได้เช่นการ์ด CPU การ์ด I / O เป็นต้น และนําการออกแบบปลอกเหล็กทั้งหมดตัวกรองชั้นบัตรเครื่องพัดลมแรงดันบวกคู่และเทคโนโลยี EMC (ความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้า) เพื่อแก้ปัญหาการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าการสั่นสะเทือนฝุ่นอุณหภูมิสูง / ต่ําและปัญหาอื่น ๆ ในโรงงานอุตสาหกรรม
โครงสร้างหลักของคอมพิวเตอร์อุตสาหกรรม:
1.ทั้งหมด- เหล็กตัวถัง
แชสซีเหล็กทั้งหมดของ IPC ได้รับการออกแบบตามมาตรฐานซึ่งป้องกันการกระแทกป้องกันการสั่นสะเทือนและการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าและการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าและเครื่องบินแบ็คเพลนแบบพาสซีฟที่เข้ากันได้กับ PC-bus สามารถติดตั้งภายในได้
การจําแนกประเภทแชสซีควบคุมอุตสาหกรรม:
(1) ความสูงโดยทั่วไปแบ่งออกเป็น 1U (44MM * 430MM * XX), 2U (88 * 430 * XX), 3U, 4U (176MM * 430MM * XX), 5U, 6U, 7U, 8U ฯลฯ ความสูงของ 1U คือ 44MM ความสูงอื่น ๆ และอื่น ๆ
(2)ความยาว: มีสองความยาวมาตรฐานสากล, 450mmและ505mmของ ตามความต้องการเฉพาะของลูกค้าความยาวอื่น ๆ ยังสามารถขยายได้เช่น: 480MM, 500MM, 520MM, 530MM, 600MM ฯลฯ ขนาดของกรณี 450MM ~ 520MM คิดเป็นมากกว่า 90% ของความต้องการของตลาด บทบาทของแชสซียาวส่วนใหญ่เป็นสามต่อไปนี้: หนึ่งคือการติดตั้งเมนบอร์ด Xeon Xeon 12 "* 13" แบบ dual-CPU ซึ่งจะต้องมีความยาว 520 มม. ในการติดตั้งบอร์ดขนาดใหญ่ดังกล่าว อีกอันหนึ่งคือการติดตั้งการ์ดยาว CPU อุตสาหกรรมหรือการ์ดแสดงผลยาว 300 มม. ต้องการพื้นที่ขยายที่เพียงพอ อันสุดท้ายคือการพิจารณาพื้นที่ทําความเย็นเนื่องจากผู้ใช้ตรวจสอบบางคนจําเป็นต้องติดตั้งการ์ดแสดงผลหลายช่องและฮาร์ดดิสก์หลายตัวเช่น 64 ช่อง 128 แชนแนล ฯลฯ 10 ฮาร์ดดิสก์ต้องการเอฟเฟกต์การระบายความร้อนที่ดี
(3)แนวนอนและผนัง- ติดตั้ง
ติดผนัง: นอกจากนี้เนื่องจากผู้ผลิตอุปกรณ์บางรายจําเป็นต้องวางศูนย์ควบคุม (IPC) ในอุปกรณ์ของพวกเขา ดังนั้นจึงมีข้อกําหนดที่เข้มงวดยิ่งขึ้นเกี่ยวกับปริมาณของคอมพิวเตอร์อุตสาหกรรม ปริมาณของแชสซีขนาด 19 นิ้วแบบติดตั้งบนชั้นวางแบบดั้งเดิมนั้นทําได้ยากต่อความต้องการดังนั้นจึงมีการแนะนําแชสซีแบบติดผนังเพื่อตอบสนองความต้องการของลูกค้าดังกล่าว ตัวอย่างเช่นบางยี่ห้อของ IPC-6606/6608 ชุดแชสซีติดผนัง เนื่องจากขนาดเล็กของแชสซีประเภทนี้และสภาพแวดล้อมการใช้งานภายในอุปกรณ์แนวคิดการออกแบบยังมุ่งเน้นไปที่การกระจายความร้อนและประสิทธิภาพการขยายตัว รูปด้านล่างแสดงสถานะภายในของตู้ที่ใช้ IPC-6806 กับแพลตฟอร์มทดสอบ
โครงสร้างภายในของแชสซีควบคุมอุตสาหกรรม:
ชั้นวางฮาร์ดดิสก์ชั้นวางออปติคัลไดรฟ์: โดยทั่วไปมีชั้นวางฮาร์ดดิสก์สองประเภทประเภทหนึ่งเป็นประเภทแยกและอีกประเภทหนึ่งเป็นประเภทการ์ดความดัน
ตัวเครื่องคุณภาพสูงโดยทั่วไปมีฟังก์ชั่นป้องกันการกระแทกสปริงโลหะ โดยทั่วไปจํานวนฮาร์ดดิสก์ที่ติดตั้งอยู่จะอยู่ที่ 4 ถึง 15
แผ่นด้านล่าง: มีข้อกําหนดต่าง ๆ ของแผ่นด้านล่าง ส่วนใหญ่จะถูกแบ่งตามข้อกําหนดของเมนบอร์ด โดยทั่วไปเมนบอร์ดธรรมดาสามารถติดตั้งได้ ในหมู่พวกเขาแชสซีที่มีความยาว 520 มม. หรือน้อยกว่าไม่สามารถติดตั้งด้วยเมนบอร์ดคู่ต่อพลังงาน 12 * 13 และต้องติดตั้งแชสซีที่มีความยาว 520 มม.
แถบการ์ดความดัน: ส่วนใหญ่มีบทบาทคงที่ เมื่อติดตั้งการ์ดจอยาวที่มีการตรวจสอบความปลอดภัยหรือการ์ดยาว CPU อุตสาหกรรมการ์ดยาวจะต้องได้รับการแก้ไขเพื่อหลีกเลี่ยงการสั่นและความไม่แน่นอนระหว่างการใช้งาน
การขยายตัวของช่องด้านหลัง: มี 7 ช่องหรือ 14 ช่อง วัตถุประสงค์หลักของแบ็คเพลน 14 ช่องคือการติดตั้งการ์ดแสดงผลหลายช่องเช่นระบบตรวจสอบขนาดใหญ่บางระบบต้องเปลี่ยนช่องสัญญาณ 64 ช่องหรือ 128 ช่อง เครื่องบินแบ็คเพลน 14 ช่อง
การนําความร้อนของแชสซีควบคุมอุตสาหกรรม: เหตุผลของโครงสร้างการกระจายความร้อนเป็นปัจจัยสําคัญที่เกี่ยวข้องกับว่าคอมพิวเตอร์สามารถทํางานได้อย่างเสถียรหรือไม่
ความต้านทานแรงกระแทกของแชสซีควบคุมอุตสาหกรรม: เมื่อแชสซีควบคุมอุตสาหกรรมทํางานออปติคัลไดรฟ์ฮาร์ดดิสก์และพัดลมหลายตัวในแชสซีจะสั่นด้วยความเร็วสูงและการสั่นสะเทือนสามารถนําไปสู่การอ่านแผ่นดิสก์ผิดความเสียหายต่อแทร็กฮาร์ดดิสก์และการสูญเสียข้อมูล ดังนั้นความต้านทานแรงกระแทกของแชสซีจึงเป็นรูปแบบการออกแบบโครงสร้างที่สําคัญของแชสซี
การป้องกันแม่เหล็กไฟฟ้าของแชสซีควบคุมอุตสาหกรรม: เมื่อโฮสต์ทํางานบอร์ดหลักซีพียูหน่วยความจําและบอร์ดต่างๆจะสร้างรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าจํานวนมากซึ่งจะทําให้เกิดความเสียหายบางอย่างต่อร่างกายมนุษย์หากไม่ได้ป้องกัน ในเวลานี้แชสซีได้กลายเป็นแนวป้องกันที่สําคัญในการป้องกันรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าและปกป้องสุขภาพ แชสซีที่มีการป้องกันอย่างดียังสามารถป้องกันการรบกวนของรังสีภายนอกได้อย่างมีประสิทธิภาพและตรวจสอบให้แน่ใจว่าส่วนประกอบภายในของคอมพิวเตอร์ไม่ได้รับผลกระทบจากรังสีภายนอก เพื่อเพิ่มผลการกระจายความร้อนของแชสซีควบคุมอุตสาหกรรมส่วนที่จําเป็นของแชสซีจะมีรูรวมถึงรูแผ่นด้านข้างของตัวกล่องรูไอดีอากาศของพัดลมดูดอากาศและรูไอเสียของพัดลมดูดอากาศ ฯลฯ ดังนั้นรูปร่างของรูจะต้องสอดคล้องกับเทคโนโลยีที่สามารถป้องกันรังสีได้ เรียกร้อง ช่องเปิดบนแชสซีควรมีขนาดเล็กที่สุดและควรใช้รูกลมที่มีความสามารถในการปิดกั้นรังสีที่แข็งแกร่งให้มากที่สุด ประการที่สองให้ความสนใจกับการป้องกันแม่เหล็กไฟฟ้าของไฟแสดงสถานะต่างๆและการเดินสายสวิตช์ สายเชื่อมต่อที่ยาวขึ้นจะต้องได้รับการออกแบบเป็นสายควั่นและชิ้นส่วนโลหะที่เชื่อมที่สัมผัสที่ปลายทั้งสองของสายไฟจะต้องห่อด้วยปลอกยางเพื่อหลีกเลี่ยงรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดจากวงจรไฟฟ้าในตัวถัง
2. เครื่องบินหลังแบบพาสซีฟ
ช่องของแบ็คเพลนแบบพาสซีฟประกอบด้วยช่องขยายบัส ช่องขยายบัสสามารถประกอบด้วยช่องเสียบหลายช่องสําหรับการขยายบัส ISA, บัส PCI, บัส PCI-E และบัส PICMG ตามการใช้งานจริงของผู้ใช้ มีข้อกําหนดสําหรับการรวมกันและการจับคู่ของรถบัสต่างๆในรุ่น ตัวอย่างเช่น บัสรุ่น PCIMG1.3 ไม่มีการสนับสนุนบัส ISA บอร์ดมีโครงสร้างสี่ชั้นและชั้นกลางสองชั้นเป็นชั้นพื้นดินและชั้นพลังงาน โครงสร้างนี้สามารถลดสัญญาณตรรกะบนกระดาน การรบกวนซึ่งกันและกันและลดความต้านทานแหล่งจ่ายไฟ แบ็คเพลนสามารถเสียบกับบอร์ดต่างๆได้รวมถึงการ์ด CPU การ์ดแสดงผลการ์ดควบคุมและการ์ด I / O
3.แหล่งจ่ายไฟอุตสาหกรรม
ในช่วงแรก ๆ คอมพิวเตอร์อุตสาหกรรมก่อนหน้านี้ส่วนใหญ่ใช้โปรเซสเซอร์ Intel Pentium เป็นแหล่งจ่ายไฟสลับ AT เช่นเดียวกับพีซีพวกเขาส่วนใหญ่ใช้แหล่งจ่ายไฟ ATX โดยมีเวลาทํางานที่ปราศจากปัญหาโดยเฉลี่ย 250,000 ชั่วโมง
4. การ์ดซีพียู
การ์ด CPU IPC มีหลายชนิดซึ่งสามารถแบ่งออกเป็นการ์ดยาวและการ์ดความยาวครึ่งหนึ่งตามขนาด ส่วนใหญ่ใช้ตัวประมวลผลระบบเดสก์ท็อป i3\i5\i7 series และโปรเซสเซอร์อื่นๆ ผู้ใช้เมนบอร์ดสามารถเลือกได้ตามความต้องการ คุณสมบัติหลักของมันคือ: อุณหภูมิในการทํางาน 0-60 °C; ด้วยฮาร์ดแวร์ "สุนัขเฝ้าบ้าน" จับเวลา; การ์ด CPU บางตัวที่ต้องการการใช้พลังงานต่ําจะใช้ซีพียูชุดฝังตัว
5.อุปกรณ์อื่นๆ
อุปกรณ์เสริมอื่น ๆ ของ IPC นั้นเข้ากันได้กับพีซีโดยส่วนใหญ่รวมถึง CPU, หน่วยความจํา, กราฟิกการ์ด, ฮาร์ดดิสก์, ฟลอปปีไดรฟ์, แป้นพิมพ์, เมาส์, ซีดีรอม, จอภาพและอื่น ๆ
ฟิลด์ที่ใช้ได้:
IPC มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในทุกด้านของอุตสาหกรรมและชีวิตของผู้คน
ตัวอย่างเช่น: สถานที่ควบคุม, ระบบชาร์จควบคุมถนนและสะพาน, อุปกรณ์ทางการแพทย์, การตรวจสอบการคุ้มครองสิ่งแวดล้อม, ความปลอดภัยการสื่อสาร, ระบบควบคุมการจราจรอัจฉริยะ, การตรวจสอบอาคารและการรักษาความปลอดภัย, ศูนย์บริการเสียง, เครื่องเข้าคิว, เครื่องบันทึกเงินสดเคาน์เตอร์ POS, เครื่องมือเครื่องควบคุมตัวเลข, ตู้น้ํามันเชื้อเพลิง, การประมวลผลข้อมูลทางการเงิน, การได้มาซึ่งข้อมูลปิโตรเคมีและการประมวลผล, การสํารวจทางธรณีฟิสิกส์, การดําเนินงานแบบพกพาภาคสนาม, การคุ้มครองสิ่งแวดล้อม, ทหาร อุตสาหกรรม, พลังงานไฟฟ้า, รถไฟ, ทางหลวง, การบินและอวกาศ, รถไฟใต้ดิน, อาคารอัจฉริยะ, การโฆษณากลางแจ้งของ
