5.4. Промышленные компьютеры

На верхнем уровне иерархии PC совместимых промышленных систем находятся мощные компьютеры, предназначенные для управления производственными и технологическими процессами в масштабах производственного участка, цеха или завода. Это машины повышенной надежности, способные круглосуточно работать в условиях запыленности, больших перепадов температуры, вибраций и воздействия других неблагоприятных факторов, к которым можно отнести и невысокий уровень подготовки персонала.

В отличие от персонального компьютера промышленный компьютер не имеет материнской платы с процессором, в которую вставляют модули.

Как правило, вместо стандартной системной платы применяется пассивная объединительная панель, в один из разъемов которой вставляется процессорная плата. Для связи с различными датчиками, исполнительными устройствами и каналами коммуникации может понадобиться большое количество плат расширения, поэтому их допустимое число в промышленных ПК достигает 12–14 в отличие от 6–8 в офисных моделях. Иногда применяются секционные панели, позволяющие компоновать несколько независимых компьютеров в одном корпусе. Применение пассивной панели способствует существенному сокращению времени ремонта, а соответственно, и времени простоя технологического оборудования. Замена любой платы, в том числе процессорной, не превышает 5–10 минут.

Промышленные компьютеры имеют упрочненные металлические корпуса, как правило, монтируемые в стандартные стойки шириной 19 дюймов (48,26 см). Во многих системах применяются специальные средства, обеспечивающие повышенную виброустойчивость. Для предохранения от загрязнений и несанкционированного доступа НГМД часто запирается специальной дверцей с замком. Получили распространение так называемые индустриальные рабочие станции (Industrial Workstation), у которых системный блок и дисплей размещены в одном защищенном корпусе, а клавиатура, выполненная по мембранной технологии, встроена непосредственно в переднюю панель.

Обычно промышленные компьютеры снабжены источником питания большой мощности и имеют развитую систему воздушного охлаждения со сменными пылеулавливающими фильтрами и положительным внутренним давлением очищенного воздуха. Некоторые фирмы, для особо ответственных приложений, выпускают отказоустойчивые компьютеры с возможностью дублирования важнейших узлов и их замены во время работы. На наш рынок промышленные компьютеры поставляют фирмы Advantech, Intercolor, Siemens и др.

Наряду с ужесточением требований к вибростойкости, ударопрочности, рабочему диапазону температур добавляются такие, как малые габариты и низкий уровень потребляемой мощности. Кроме того, к ним могут предъявляться достаточно экзотические требования по взрывобезопасности, радиационной стойкости, стойкости к химически агрессивным средам или сильным электромагнитным полям. С функциональной точки зрения здесь можно найти средства, не характерные для офисных компьютеров, например сторожевой таймер, автоматически перезапускающий систему в случае зависания программы, или хранение параметров Setup в энергонезависимой памяти, что позволяет обходиться без специальных батареек. Часто операционная система загружается из ПЗУ, а в качестве накопителей используются электронные диски, в том числе на базе флэш-памяти.

Отдельного внимания заслуживают специальные защищенные и упроченные компьютеры для мобильных пользователей. Так, компьютер фирмы Getac может работать как в условиях пыльной бури, так и во время морского шторма. Несмотря на внешнее сходство с обыкновенным блокнотным ПК, он имеет ряд уникальных характеристик, таких, как наличие пыле- и водонепроницаемого металлического корпуса, вибро- и ударопрочность в соответствии с военными стандартами, рабочий диапазон температур от –20 до +50 С и др. Такие защищенные компьютеры находят применение как в военной, так и в промышленной сфере, например, для съема данных с необслуживаемых станций, в передвижных диагностических лабораториях и т.д.

Фирма Advantech является одним из крупнейших в мире производителей IBM PC совместимых компьютеров, рабочих станций, промышленных панельных компьютеров и операторских панелей для применения в системах промышленной автоматизации. Ниже приведены примеры изделий верхнего уровня управления фирмы Advantech.

Advantech IPPC-9120:

- Промышленный панельный компьютер;

- Стальной корпус с алюминиевой передней панелью;

- Степень защиты IP65;

- Процессор Celeron или Pentium III up 1.2GHz;

- два слота расширения PCI/ISA;

- 12.1 TFT экран с разрешением 800600;

- Возможность оснащений сенсорным экраном.

Advantech IPPC-9150:

- Промышленный панельный компьютер;

- Стальной корпус с алюминиевой передней панелью;

- Степень защиты IP65;

- Процессор Celeron или Pentium III up 1.2GHz;

- два слота расширения PCI/ISA;

- 15 TFT экран с разрешением 1024768;

- Возможность оснащений сенсорным экраном.

Advantech IPPC-9170:

- Промышленный панельный компьютер;

- Стальной корпус с алюминиевой передней панелью;

- Степень защиты IP65;

- Процессор Celeron или Pentium IV up 3.0GHz;

- два слота расширения PCI;

- 17 TFT экран с разрешением 12801024;

- Возможность оснащения сенсорным экраном.

Advantech TPC-642:

- Промышленная операторская панель;

- Пластиковый корпус со степенью защиты IP6S;

- Процессор Intel StrongARM 1110, 206MHz;

- 5,7 TFT экран с разрешением 320240;

- Сенсорный экран.

Advantech TPC-605:

- Промышленная операторская панель;

- Пластиковый корпус со степенью защиты IP65;

- Процессор ARM9 S3C2410A 266MHz;

- 5,7 TFT экран с разрешением 320240;

- Сенсорный экран.

Advantech TPC-650:

- Промышленная операторская панель;

- Пластиковый корпус со степенью защиты IP65;

- Процессор ARM9 S3C2410A 266MHz;

- 1 слот расширения PC/104 16bit

- 6,4 или 5,7 TFT экран с разрешением 320240;

- Сенсорный экран.

Фирма Siemens поставляет на рынок автоматизации промышленные компьютеры SIMATIC PC.

Изделия серии SIМАNTIС PC отвечают требованиям национальных и международных стандартов и норм, включая DIN, UL, CSA и FM. Они имеют сертификаты соответствия Госстандарта России, а также разрешение Госгортехнадзора на применение в составе систем автоматизации на поднадзорных ему объектах.

Компьютеры SIMATIC PC имеют четыре исполнения, которые обеспечивают самый широкий диапазон их применения:

• блочное исполнение (Box PC) для использования в промышленных цехах и встраивания в различное оборудование;

• стоечное исполнение (Rack PC) для установки в шкафы управления и консоли 19-дюймового формата;

• настольное исполнение (Tower PC) для использования в пунктах управления и технических бюро;

• панельное исполнение (Panel PC) для визуализации и управления технологическим процессом с постов управления.

Основными особенностями промышленных компьютеров SIMATIC PC являются:

• системная плата, разработанная и производимая самой фирмой Siemens;

• классическая компьютерная технология и использование процессоров фирмы Intel;

• промышленное исполнение, базирующееся на PC-стандартах (спецификация РС-99);

• предустановленное системное программное обеспечение (MS-DOS 6.22, Windows 98, Windows 2000 или Windows NT).

Далее представлена обзорная информация по некоторым промышленным компьютерам SIMANTIC PC по видам их использования.

S IMATIC Box PC 820:

• Процессор Intel Pentium III 700 МГц;

• Оперативная память объемом 64 Мбайт; возможность расширения до 768 Мбайт;

• Встроенный изолированный интерфейс MPI/PRORBUS-DP (12 Мбит/с);

• Встроенный интерфейс Ethernet, 10/100 Мбит/с;

• Интерфейс USB;

• Привод CD-ROM;

• НЖМД EIDE, 3,5;

• Для установки в коммутационных шкафах, ячейках распределительных устройств, в пультах оператора и на панелях или непосредственно на оборудовании;

• Встроенные функции обеспечения безопасности: сторожевой таймер, контроль температуры.

SIMATIC Rack PC R145 Р III:

• Процессор Intel Pentium Hi 700 МГц;

• Оперативная память объемом от 64 Мбайт (SDRAM) до 768 Мбайт (SDRAM, ECC);

• Встроенные интерфейсы MPI/PROFIBUS-DP и TTY;

• Встроенный интерфейс Ethernet, 10/100 Мбит/с;

• Интерфейс USB;

• Привод CD-ROM;

• Три свободных отсека для накопителей;

• Встроенный звук;

• Конфигурация с жестким диском SCSI (no заказу);

• Встроенные функции обеспечения безопасности: сторожевой таймер, контроль температуры.

SIMANTIC Tower PC R145 Р III:

• Процессор Intel Pentium III 700 МГц;

• Оперативная память: поставляется объемом 128 Мбайт (SDRAM), возможность ее расширения до 768 Мбайт (SDRAM, ECC);

• Встроенные интерфейсы MPI/PROFIBUS-DP и TTY;

• Встроенный интерфейс Ethernet, 10/100 Мбит/с;

• Привод CD-ROM;

• Привод LS-120,120 Мбайт;

• Три свободных отсека для накопителей;

• Встроенный звук;

• Конфигурация с жестким диском SCSI (по заказу);

• Встроенные функции обеспечения безопасности: сторожевой таймер, контроль температуры;

• Мышь и клавиатура включены в комплект поставки.

Новое семейство промышленных компьютеров Panel PC 670 обеспечивает пользователю широкий диапазон возможностей. Различные размеры дисплея, варианты с использованием встроенной мембранной клавиатуры или монитора с сенсорным экраном позволяют с помощью Panel PC 670 реализовывать различные варианты операторского интерфейса.

SIMANTIC Panel PC 670–10:

• П ередняя панель 10

• Цветной TFT-дисплей, 10,4,

• 640480 пикселей (VGA);

• Высокоинтегрированная системная плата, Intel Celeron 300 МГц, кэш 2-го уровня 128 кбайт или Intel Pentium III 500 МГц, кэш 2-го уровня 256 кбайт;

• Оперативная память 64 Мбайт;

• НЖМД>4 Гбайт;

• Накопитель на гибких дисках 3,5, 1,44 Мбайт;

• Встроенный видеоконтроллер AGP, видеопамять 2 Мбайт;

• Встроенный интерфейс Ethernet;

• Встроенный изолированный интерфейс MPI/PROFIBUS-DP;

• Интерфейс USB (выходы на передней и задней панелях);

• Блок питания 115–230 В с евросоединителем;

• Операционная система Windows 98 SE, Windows NT 4.0, Windows 2000 Professional;

• Встроенная мембранная клавиатура со стандартным набором символов и 36-ю дополнительными функциональными клавишами со светодиодами;

• Встроенный манипулятор мышь.