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新聞資訊

工控機箱的特點和應用

2020/8/3

  工控機通俗的說就是專門為工業現場而設計的計算機,而工業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干擾等特點,且一般工廠均是連續作業即一年中一般沒有休息。因此,工控機與普通計算機相比必須具有以下特點:

  1) 機箱采用鋼結構,有較高的防磁、防塵、防沖擊的能力。 2) 機箱內有專用底板,底板上有PCI和ISA插槽。 3) 機箱內有專門電源,電源有較強的抗干擾能力。 4) 要求具有連續長時間工作能力。

  5) 一般采用便于安裝的標準機箱(4U標準機箱較為常見) 注:除了以上的特點外,其余基本相同。另外,由于以上的專業特點,同層次的工控機在價格上要比普通計算機偏貴,但一般不會相差太多。

  一、目前工控機的劣勢

  盡管工控機與普通的商用計算機機相比,具有得天獨厚的優勢,但其劣勢也是非常明顯的--數據處理能力差,具體如下:

  1) 配置硬盤容量小 2) 數據安全性低 3) 存儲選擇性小 4)價格較高

  二、控機工箱分類

  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,對產品的易維護性、散熱、防塵、產品周期、甚至尺寸方面都有著嚴格的要求。因此在設計和選擇工控機平臺的時候,考慮的更多的是機構的設計,然后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:

  (1)高度一般分1U(44MM*430MM*XX),2U(88*430*XX),3U,4U(178MM*430MM * XX),5U,6U,7U,8U等,一個1U的高度是44MM,其他高度依次類推;

  (2)長度:國際標準的長度有兩種450MM與505MM,根據客戶的具體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:一個是安裝雙CPU至強12” * 13”的主板,必須要 520MM的長度才能安裝這樣的大板;另外一個是安裝工業CPU長卡或者是300MM長的視頻卡等需要足夠的擴展空間;最后一個是散熱空間的考慮,由于有些監控用戶需要安裝多路視頻卡與多個硬盤,比如64路,128路等,10個硬盤就需要很好的散熱效果;

  (3)臥式與壁掛式

  壁掛式:此外,由于某些設備制造商需要把控制中心(IPC)放置在其設備之中。因此對工控機的體積有較為嚴格的要求。傳統的上架式19英寸機箱體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壁掛機箱系列。這類機箱由于體積小,并且應用環境在某設備內部,因此設計理念也重在散熱和擴展性能上。下圖是IPC-6806應用在某測試平臺的機柜內部狀態。

  服務器機箱--1U與2U。

  三、工控機箱內部結構

  硬盤架,光驅架:硬盤架一般分兩種,一種是分拆式,一種是壓卡式。品質優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4—15個;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CPU長卡時,必須要固定長卡,一面使用過程中出現晃動,不牢固等現象。后槽的擴展:有7槽或14槽兩種;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系統,則要64路,或者128路時,必須要換成14槽的背板;如右上圖

  四、工控機箱的導熱

  散熱結構的合理性是關系到計算機能否穩定工作的重要因素。目前最有效的機箱散熱解決方案是利用互動散熱通道結構散熱:外部低溫空氣由機箱前部120mm高速滾珠風扇和機箱兩側散熱孔吸入進入機箱,經過硬盤架、南北橋芯片、各種板卡、北橋芯片,最后到達CPU附近,在經過CPU散熱器后,熱空氣一部分從機箱后部的兩個80mm高速滾珠排氣風扇抽出機箱,另外一部分通過電源風扇排出機箱。機箱風扇采用滾珠風扇,其優點是風量大、轉速高、發熱少、壽命長、噪音低,避免了過大的噪音,真正實現了“綠色”散熱。

  五、工控機箱的抗震

  工控機箱在工作的時候,由于機箱內部的光驅、硬盤、機箱里的多個風扇在高速運轉的時候都會產生震動,而震動很容易導致光盤讀錯和硬盤磁道損壞以至丟失數據,所以機箱的抗震性也是我們機箱關鍵的一個結構設計方案。因為考慮到機箱的抗腐蝕、導電、導熱等的內部要求,我們的機箱減震系統全部采用金屬材料制成,這比起用橡膠材料做減震不光能達到上述要求,還能起到抗老化,耐熱等作用。我們這套減震系統的解決方案得到了國內外客戶的好評。

  六、工控機箱的電磁屏蔽

  我們的主機在工作的時候,主板、CPU、內存和各種板卡都會產生大量的電磁輻射,如果不加以防范也會對人體造成一定傷害。這個時候機箱就成為了屏蔽電磁輻射,保護我們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干擾,保證計算機內部配件不受外部輻射影響。工控機箱為了增加散熱效果,機箱上必要的部分都會開孔,包括箱體側板孔、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接線的電磁屏蔽。比較長的連接線需要設計成絞線,線兩端的裸露的焊接金屬部分必需用膠套包裹,這樣也避免了機箱內用電線路產生的電磁輻射。

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周先生08:17:42
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