یک رایانه صنعتی یک نوع خاص از سیستم محاسباتی است که برای مدیریت انواع بار کار کارخانه و صنعتی برای اتوماسیون دستگاه ، تجهیزات تولیدی و روباتیک خودمختار در سن جدید طراحی شده است.
یکی از مزایای بسیار مهم یک رایانه صنعتی ، توانایی آن در کار با قابلیت اطمینان بالا در سخت ترین محیط های صنعتی است. بیشتر رایانه های صنعتی با طراحی ناهموار در ذهن ساخته شده اند و از فناوری خنک کننده بدون فن ، اتصالات بدون کابل برای از بین بردن قطعات متحرک و مقاومت در برابر سطح مشخصی از گرد و غبار و نفوذ آب استفاده می شوند. این ویژگی های اصلی برخی از بزرگترین مزایای رایانه های صنعتی است زیرا ثبات و کارآیی را برای رایانه فراهم می کند. بسیاری از استقرارهای اتوماسیون صنعتی نمی توانند خرابی را تحمل کنند.
چگونه رایانه های صنعتی با رایانه های رومیزی تجاری تفاوت دارند؟ رایانه های صنعتی به دلیل موارد استفاده از استقرار آنها ، با رایانه های رومیزی تجاری به روش های بسیار خاصی متفاوت است. در حالی که اجزای داخلی ممکن است مانند اجزای رایانه ای دسک تاپ معمولی به نظر برسند ، (پردازنده ، حافظه ، ذخیره سازی). رایانه های صنعتی در ویژگی های طراحی ناهموار منحصر به فرد خود که برای قابلیت اطمینان و دقت در دستگاه های اتوماسیون صنعتی طراحی شده اند ، بسیار متفاوت هستند. تعدادی از ویژگی های طراحی وجود دارد که برای عملکرد و ثبات رایانه های صنعتی یکپارچه است و باید برای اطمینان از بهترین هزینه مالکیت در هنگام ادغام سخت افزار محاسبات ، مقایسه و ارزیابی شود: اندازه محوطه: رایانه های صنعتی اغلب در معرض شرایط کارخانه ای سخت قرار می گیرند که قرار گرفتن در معرض دمای گسترده ، ارتعاشات و ولتاژ می تواند آسیب دیده به رایانه های مرتبه ای باشد. در نتیجه ، اجزای داخلی رایانه های صنعتی از مواد آلیاژ ساخته شده اند که به اندازه کافی قوی هستند تا در برابر درجه حرارت و ارتعاشات بالا مقاومت کنند. بیشتر محوطه های خارجی دارای شاسی آلومینیومی ناهموار هستند که به عنوان یک سینک گرما عمل می کند تا گرما را از اجزای داخلی بحرانی مانند CPU ، حافظه و ذخیره سازی منتقل کند.
مؤلفه های درجه صنعتی: رایانه های صنعتی غالباً مجهز به اجزای درجه صنعتی هستند که برای کار در محیط های صنعتی سخت مورد آزمایش و تأیید قرار گرفته اند. همه چیز از مادربرد PCB گرفته تا خازن های لحیم کاری به طور خاص انتخاب شده و در طراحی نهایی رایانه صنعتی ادغام شده است که در یک مقیاس بزرگ در یک کارخانه مستقر می شود. محافظت در برابر گرد و غبار و نفوذ ذرات: رایانه های صنعتی برای استقرار در مناطقی مانند اتوماسیون کارخانه یا فرآیندهای معدن که در آن گرد و غبار و مواد خارجی رایج است ، طراحی شده اند. در نتیجه ، رایانه های صنعتی با ویژگی های طراحی ناهموار طراحی شده اند که نیاز به دریچه های خنک کننده را از بین می برد و از گرد و غبار و سایر ذرات در محیط های سخت جلوگیری می کند تا کامپیوتر و عملکردهای آن را به خطر بیاندازد.
** درجه حرارت شدید: ** بسیاری از کاربردهای صنعتی به رایانه هایی احتیاج دارند که می توانند در برابر دمای عملیاتی شدید مقاومت کنند. از آنجا که رایانه های دارای فن ها به دلیل آلودگی گرد و غبار می توانند شکست بخورند ، این رایانه های تخصصی با یک معماری سیستم بدون فن طراحی شده اند که از سینک های گرما و لوله های گرما برای حفظ دامنه دمای گسترده استفاده می کنند. این امر به رایانه های صنعتی اجازه می دهد تا در محیط ها و محیط های سخت کار کنند که درجه حرارت به طور معمول کنترل نمی شود. به عنوان مثال ، رایانه های موجود در موارد استفاده صنعتی می توانند از دمای عملیاتی از -40 درجه سانتیگراد تا 70 درجه سانتیگراد ({2}} F تا 158F) پشتیبانی کنند ، و به آنها امکان می دهد در هر دو برنامه بسیار سرد و بسیار داغ کار کنند.
** مقاومت در برابر شوک و لرزش: ** سطح بالای شوک و لرزش می تواند برای رایانه هایی که به طور گسترده طراحی و آزمایش نشده اند مضر باشد. بیشتر رایانه های صنعتی مقاومت در برابر این عوامل محیطی دارند و در این شرایط خاص عملکردی دارند. به عنوان مثال ، برخی از تجهیزات اتوماسیون صنعتی در طی فرآیند تولید ، برخی از شوک و لرزش را ایجاد می کنند که می تواند باعث آسیب به رایانه های معمولی شود و باعث خرابی سیستم شود. سطح لرزش 3-5 grms پشتیبانی می شود. شوک ها اغلب تا 50 گرم پشتیبانی می شوند. برخی از رایانه های صنعتی همچنین می توانند مشخصات سختگیرانه نظامی را رعایت کنند.
** حفاظت از Ingress (امتیاز IP): ** رایانه های صنعتی نه تنها ضد گرد و غبار هستند بلکه تا حدی ضد آب هستند. نکته اصلی یک رایانه قابل اعتماد و ناهموار ، از بین بردن چندین نقطه از خرابی ، به ویژه عناصر گرد و غبار و آب است. به عنوان مثال ، در کاربردهای صنعتی مانند تولید مواد غذایی و فرآوری شیمیایی ، تجهیزات اتوماسیون و رایانه های آن اغلب با جت های آب گرم یا مواد تمیز کننده شسته می شوند. بنابراین ، بیشتر رایانه های صنعتی مورد استفاده در این محیط ها دارای برخی از حفاظت از IP هستند ، از طراحی گرفته تا اتصالات ویژه M12 ، که در زیر توضیح داده می شود.
مقاومت EMI: کوتاه برای تداخل الکترومغناطیسی (EMI) ، این یک پدیده طبیعی است که وقتی میدان الکترومغناطیسی (EM) یک دستگاه باعث کاهش میدان الکترومغناطیسی دستگاه دیگر می شود. این می تواند باعث تخریب مدار شود و حتی ممکن است باعث شود کار آن متوقف شود. در یک محیط صنعتی ، وجود تجهیزات مختلف همراه با نصب نادرست می تواند باعث انتشار EMI مضر شود و باعث تداخل سیگنال شود. بنابراین ، بیشتر رایانه های صنعتی به درستی طراحی ، محافظ و آزمایش شده اند تا از انزوا کامل و پایبندی به استانداردهای نظارتی و انطباق دقیق اطمینان حاصل کنند.
مقیاس پذیری و عمر گسترده: رایانه های صنعتی قابلیت گسترش بیشتری نسبت به رایانه های تجاری دارند ، از جمله پشتیبانی مناسب برای بسیاری از دستگاه ها و برنامه های قدیمی. بسیاری از مؤلفه های مورد استفاده در دسترس هستند و می توانند تا 15 سال دوام بیاورند و یک راه حل محاسباتی تعبیه شده طولانی مدت ارائه می دهند. این امر به ویژه برای گیاهان صنعتی که ممکن است با آخرین فناوری اتوماسیون هر چند سال یکبار به روز نشوند یا مقاوم نشوند ، بسیار مهم است. بنابراین ، بسیاری از رایانه های صنعتی امروزی بستری را برای کمک به تحکیم چندین بار کاری حاصل از انواع میراث و جدیدترین ویژگی های فناوری فراهم می کنند. یک مثال مهم ، امکان پشتیبانی از درگاه های سریال آنالوگ میراث در کنار آخرین اتصالات دیجیتال سریال Digital Serial Bus (USB) است.
