嵌入式-工控機

嵌入式-工控機主要結構

1、全鋼機箱
IPC的全鋼機箱是按標準設計的，抗衝(chong) 擊、抗振動、抗電磁幹擾，內(nei) 部可安裝同PC-bus兼容的無源底板。
嵌入式-工控機工控機箱分類：
IPC（Industry Personal Computer）簡稱工控機，或者硬盤錄像機，
DVR（digital video recording）。工控電腦是在惡劣的環境下使用，對產(chan) 品的易維護性、散熱、防塵、產(chan) 品周期、甚至尺寸方麵都有著嚴(yan) 格的要求。因此在設計和選擇工控機平台的時候，考慮的更多的是機構的設計，然後才是對性能等的考慮。如中昌的工控基本沒有這些保護.
工控機箱分類：
（一）高度一般分1U（44MM*430MM*XX），2U（88*430*XX），3U，4U（176MM*430MM * XX），5U，6U，7U，8U等，一個(ge) 1U的高度是44MM，其他高度依次類推；
（二）長度：標準的長度有兩(liang) 種450MM與(yu) 505MM，根據客戶的具體(ti) 要求還可以擴分其他長度，比如：480MM，500MM，520MM，530MM，600MM等；其中450MM~~520MM的尺寸機箱占市場需求的90%以上；加長型機箱的作用主要是有以下3個(ge) ：一個(ge) 是安裝雙CPU至強12” * 13”的主板，必須要 520MM的長度才能安裝這樣的大板；另外一個(ge) 是安裝工業(ye) CPU長卡或者是300MM長的視頻卡等需要足夠的擴展空間；後一個(ge) 是散熱空間的考慮，由於(yu) 有些監控用戶需要安裝多路視頻卡與(yu) 多個(ge) 硬盤，比如64路，128路等，10個(ge) 硬盤就需要很好的散熱效果；
（三）臥式與(yu) 壁掛式
壁掛式：此外，由於(yu) 某些設備製造商需要把控製中心（IPC）放置在其設備之中。因此對工控機的體(ti) 積有較為(wei) 嚴(yan) 格的要求。傳(chuan) 統的上架式19英寸機箱體(ti) 積基本很難滿足要求，因此針對此種客戶需求，推出了壁掛式的機箱。例如某品牌的IPC－6606/6608壁掛機箱係列。這類機箱由於(yu) 體(ti) 積小，並且應用環境在某設備內(nei) 部，因此設計理念也重在散熱和擴展性能上。下圖是IPC－6806應用在某測試平台的機櫃內(nei) 部狀態。
工控機箱內(nei) 部結構：
硬盤架，光驅架:硬盤架一般分兩(liang) 種，一種是分拆式，一種是壓卡式。
工控機（圖6）
工控機（圖6）
品質優(you) 異的機箱一般都帶金屬彈簧防震功能；安裝硬盤數量一般從(cong) 4—15個(ge) ；
底板：底板的規格有多種；主要以主板的規格來劃分。普通的主板一般都可以安裝；其中520MM以下長度的機箱是安裝不了12*13的雙至強大板的主板的，必須要520MM長度的機箱才能安裝。
壓卡條：主要起固定作用。有安防監控的安裝視頻長卡，或者是工業(ye) CPU長卡時，必須要固定長卡，以免使用過程中出現晃動，不牢固等現象。
後槽的擴展：有7槽或14槽兩(liang) 種；14槽的背板主要的用途是安裝多路視頻卡，比如有些大型的監控係統，則要64路，或者128路時，必須要換成14槽的背板；
工控機箱的導熱：散熱結構的合理性是關(guan) 係到計算機能否穩定工作的重要因素。
工控機箱的抗震：工控機箱在工作的時候，由於(yu) 機箱內(nei) 部的光驅、硬盤、機箱裏的多個(ge) 風扇在高速運轉的時候都會(hui) 產(chan) 生震動，而震動很容易導致光盤讀錯和硬盤磁道損壞以至丟(diu) 失數據，所以機箱的抗震性也是機箱關(guan) 鍵的一個(ge) 結構設計方案。
工控機箱的電磁屏蔽：主機在工作的時候，主板、CPU、內(nei) 存和各種板卡都會(hui) 產(chan) 生大量的電磁輻射，如果不加以防範也會(hui) 對人體(ti) 造成一定傷(shang) 害。這個(ge) 時候機箱就成為(wei) 了屏蔽電磁輻射，保護健康的一道重要防線。屏蔽良好的機箱還可以有效地阻隔外部輻射幹擾，保證計算機內(nei) 部配件不受外部輻射影響。工控機箱為(wei) 了增加散熱效果，機箱上必要的部分都會(hui) 開孔，包括箱體(ti) 側(ce) 板孔、抽氣扇進風孔和排氣扇排風孔等等，所以孔的形狀必須符合能阻擋輻射的技術要求。機箱上的開孔要盡量小，而且要盡量采用阻隔輻射能力較強的圓孔。其次，要注意各種指示燈和開關(guan) 接線的電磁屏蔽。比較長的連接線需要設計成絞線，線兩(liang) 端的裸露的焊接金屬部分必需用膠套包裹，這樣就避免了機箱內(nei) 用電線路產(chan) 生的電磁輻射。
2、無源底板
無源底板的插槽由總線擴展槽組成。總線擴展槽可依據用戶的實際應用選用擴展ISA總線、PCI總線和PCI-E總線、PCIMG總線的多個(ge) 插槽組成，擴展插槽的數量和位置根據需要有一定選擇，但依據不同PCIMG總線規範版本各種總線在組合搭配上有要求，如PCIMG1.3版本總線不提供ISA總線支持，該板為(wei) 四層結構，中間兩(liang) 層分別為(wei) 地層和電源層，這種結構方式可以減弱板上邏輯信號的相互幹擾和降低電源阻抗。底板可插接各種板卡，包括CPU卡、顯示卡、控製卡、I/O卡等。
3、工業(ye) 電源
早期在以Intel 奔騰處理器為(wei) 主的之前的工控機主要使用為(wei) AT開關(guan) 電源，目前大部分工控機與(yu) PC機一樣主要采用的是ATX電源，平均*運行時間達到250，000小時。
4、CPU卡
IPC的CPU卡有多種，根據尺寸可分為(wei) 長卡和半長卡，多采用的是桌麵式係統處理器，如早期的有386486586PIII，現主流為(wei) P4、酷睿雙核等處理器，主板用戶可視自己的需要任意選配。其主要特點是：工作溫度0-60℃；帶有硬件；也有部份要求低功耗的CPU卡采用的是嵌入式係列的CPU。
5、其他配件
IPC的其他配件基本上都與(yu) PC機兼容，主要有CPU、內(nei) 存、顯卡、硬盤、軟驅、鍵盤、鼠標、光驅、顯示器等。
適用領域編輯
IPC已被廣泛應用於(yu) 工業(ye) 及人們(men) 生活的方方麵麵。
例如：控製現場、路橋控製收費係統、醫療儀(yi) 器、環境保護監測、通訊保障、智能交通管控係統、樓宇監控安防、語音呼叫中心、排隊機、POS櫃台收銀機、數控機床、加油機、金融信息處理、石化數據采集處理、物探、野外便攜作業(ye) 、環保、電力、鐵路、高速公路、航天、地鐵、智能樓宇、戶外廣告、等等。
主要特點編輯
工控機通俗的說就是專(zhuan) 門為(wei) 工業(ye) 現場而設計的計算機，而工業(ye) 現場一般具有強烈的震動，灰塵特別多，另有很高的電磁場力幹擾等特點，且一般工廠均是連續作業(ye) 即一年中一般沒有休息。因此，工控機與(yu) 普通計算機相比必須具有以下特點：
工控機內(nei) 部結構
工控機內(nei) 部結構
1、機箱采用鋼結構，有較高的防磁、防塵、防衝(chong) 擊的能力。
2、機箱內(nei) 有底板，底板上有PCI和ISA插槽。
3、機箱內(nei) 有專(zhuan) 門電源，電源有較強的抗幹擾能力。
4、要求具有連續長時間工作能力。
5、一般采用便於(yu) 安裝的標準機箱（4U標準機箱較為(wei) 常見）
注：除了以上的特點外，其餘(yu) 基本相同。另外，由於(yu) 以上的專(zhuan) 業(ye) 特點，同層次的工控機在價(jia) 格上要比普通計算機偏貴，但一般不會(hui) 相差太多。
盡管工控機與(yu) 普通的商用計算機機相比，具有得天獨厚的優(you) 勢，但其劣勢也是非常明顯的--數據處理能力差，具體(ti) 如下：
1、配置硬盤容量小；
2、數據安全性低；
3、存儲(chu) 選擇性小；
4、價(jia) 格較高。