الكمبيوتر الصناعي هو نوع محدد من نظام الحوسبة المصمم لإدارة مجموعة متنوعة من أعباء العمل والمصنع لأتمتة الماكينة ومعدات التصنيع والروبوتات المستقلة في العصر الجديد.
واحدة من الفوائد الكبرى للكمبيوتر الصناعي هي قدرتها على العمل بموثوقية عالية في أقسى البيئات الصناعية. تم تصميم معظم أجهزة الكمبيوتر الصناعية مع وضع تصميم وعرة في الاعتبار ، باستخدام تقنية التبريد بدون مروحة ، واتصالات خالية من الكابلات للتخلص من الأجزاء المتحركة ، ومقاومة مستوى معين من التسلل في الغبار والمياه. هذه الميزات الرئيسية هي بعض من أكبر الفوائد لأجهزة الكمبيوتر الصناعية لأنها توفر الاستقرار والكفاءة للكمبيوتر. العديد من عمليات نشر الأتمتة الصناعية لا يمكنها تحمل التوقف.
كيف تختلف أجهزة الكمبيوتر الصناعية عن أجهزة كمبيوتر سطح المكتب التجارية؟ تختلف أجهزة الكمبيوتر الصناعية عن أجهزة كمبيوتر سطح المكتب التجارية بطرق محددة للغاية بسبب حالات استخدام النشر. في حين أن المكونات الداخلية قد تبدو مثل مكونات كمبيوتر سطح المكتب العادية ، (وحدة المعالجة المركزية ، الذاكرة ، التخزين) ؛ تختلف أجهزة الكمبيوتر الصناعية تمامًا في ميزات التصميم الوعرة الفريدة التي تم تصميمها للموثوقية والدقة في آلات الأتمتة الصناعية. هناك عدد من ميزات التصميم المتكاملة لأداء واستقرار أجهزة الكمبيوتر الصناعية ويجب مقارنتها وتقييمها لضمان أفضل تكلفة إجمالية للملكية عند دمج أجهزة الحوسبة: حجم العلبة: يمكن أن تتعرض أجهزة الكمبيوتر الصناعية غالبًا لظروف مصنع قاسية حيث التعرض لدرجات حرارة واسعة ، واهتزازات الجهد ، يمكن أن تتعرض للاضطراب في الحواسب العادية. ونتيجة لذلك ، فإن المكونات الداخلية لأجهزة الكمبيوتر الصناعية مصنوعة من مواد سبيكة قوية بما يكفي لتحمل درجات الحرارة والاهتزازات العالية. تتميز معظم العبوات الخارجية هيكلًا من الألومنيوم الوعرة الذي يعمل بمثابة مشتعلة حرارة لنقل الحرارة بعيدًا عن المكونات الداخلية الحرجة مثل وحدة المعالجة المركزية والذاكرة والتخزين.
مكونات الصف الصناعي: غالبًا ما يتم تجهيز أجهزة الكمبيوتر الصناعية بمكونات من الدرجة الصناعية التي تم اختبارها والتحقق منها للعمل في البيئات الصناعية القاسية. يتم اختيار كل شيء بدءًا من اللوحة الأم لركوب الأمن المرتقب إلى المكثفات ذات اللحام ودمجها بشكل خاص في تصميم الكمبيوتر الصناعي النهائي ليتم نشره على نطاق واسع في إعداد المصنع. الحماية من الغبار والجسيمات: تم تصميم أجهزة الكمبيوتر الصناعية للنشر في مجالات مثل أتمتة المصنع أو عمليات التعدين حيث يكون الغبار والمواد الخارجية شائعة. نتيجة لذلك ، تم تصميم أجهزة الكمبيوتر الصناعية بميزات تصميم وعرة تلغي الحاجة إلى فتحات التبريد ومنع الغبار والجزيئات الأخرى في البيئات القاسية من المساس بالكمبيوتر ووظائفه.
** درجات الحرارة القصوى: ** تتطلب العديد من التطبيقات الصناعية أجهزة كمبيوتر يمكنها تحمل درجات حرارة التشغيل الشديدة. نظرًا لأن أجهزة الكمبيوتر التي تحتوي على المعجبين يمكن أن تفشل بسبب تلوث الغبار ، تم تصميم أجهزة الكمبيوتر المتخصصة هذه مع بنية نظام بدون مروحة تستخدم أحواض الحرارة وأنابيب الحرارة للحفاظ على نطاق درجة حرارة تشغيل واسعة. يتيح ذلك لأجهزة الكمبيوتر الصناعية العمل في البيئات والبيئات القاسية التي لا يتم فيها التحكم في درجات الحرارة بشكل طبيعي. على سبيل المثال ، يمكن أن تدعم أجهزة الكمبيوتر في حالات الاستخدام الصناعي درجات حرارة التشغيل من -40 درجة مئوية إلى 70 درجة مئوية (-40 f إلى 158f) ، مما يسمح لها بالعمل في كل من التطبيقات الباردة للغاية والساخنة للغاية.
** مقاومة الصدمة والاهتزاز: ** يمكن أن تكون المستويات العالية من الصدمة والاهتزاز ضارة بأجهزة الكمبيوتر التي لم يتم تصميمها واختبارها على نطاق واسع. سيكون لدى معظم أجهزة الكمبيوتر الصناعية مستوى من المقاومة لهذه العوامل البيئية وتظل وظيفية في هذه المواقف المحددة. على سبيل المثال ، تولد بعض معدات الأتمتة الصناعية مستوى من الصدمة والاهتزاز أثناء عملية التصنيع ، والتي يمكن أن تسبب أضرارًا لأجهزة الكمبيوتر العادية وتسبب فشل النظام. يتم دعم مستويات الاهتزاز من 3-5 grms ؛ غالبًا ما يتم دعم الصدمات حتى 50 جرام ؛ يمكن لبعض أجهزة الكمبيوتر الصناعية أيضًا تلبية مواصفات عسكرية صارمة.
** حماية الدخول (تصنيف IP): ** أجهزة الكمبيوتر الصناعية ليست فقط مقاومة للغبار ، ولكن أيضًا مقاومة للماء إلى حد ما. مفتاح الكمبيوتر الموثوق به هو التخلص من نقاط الفشل المتعددة ، وخاصة عناصر الغبار والماء. على سبيل المثال ، في التطبيقات الصناعية مثل تصنيع المواد الغذائية والمعالجة الكيميائية ، غالبًا ما يتم غسل معدات الأتمتة وأجهزة الكمبيوتر الخاصة بها بفارات المياه الساخنة أو مواد التنظيف. لذلك ، فإن معظم أجهزة الكمبيوتر الصناعية المستخدمة في هذه البيئات لديها درجة من حماية IP ، من التصميم إلى موصلات M12 الخاصة ، والتي سيتم شرحها أدناه.
مقاومة EMI: قصيرة للتداخل الكهرومغناطيسي (EMI) ، هذه ظاهرة تحدث بشكل طبيعي تحدث عندما يقلل الحقل الكهرومغناطيسي (EM) لجهاز واحد من الحقل الكهرومغناطيسي لجهاز آخر قريب. هذا يمكن أن يسبب تدهور الدائرة وقد يتسبب في التوقف عن العمل. في بيئة صناعية ، يمكن أن يؤدي وجود معدات مختلفة جنبًا إلى جنب مع التثبيت غير الصحيح إلى تعزيز انبعاث EMI الضار ويسبب تداخل الإشارة. لذلك ، تم تصميم معظم أجهزة الكمبيوتر الصناعية بشكل صحيح وحميها واختبارها لضمان العزلة الكاملة والالتزام بالمعايير التنظيمية الصارمة والامتثال.
قابلية التوسع والحياة الممتدة: تتمتع أجهزة الكمبيوتر الصناعية بقدرات توسع أكثر من أجهزة الكمبيوتر التجارية ، بما في ذلك الدعم المناسب للعديد من الأجهزة والتطبيقات القديمة. تتوفر العديد من المكونات المستخدمة ويمكن أن تستمر لمدة تصل إلى 15 عامًا ، مما يوفر حلاً حوسبة مضمّن على المدى الطويل. هذا مهم بشكل خاص للنباتات الصناعية التي قد لا تتم ترقيتها أو إعادة تجهيزها مع أحدث تقنيات الأتمتة كل بضع سنوات. لذلك ، توفر معظم أجهزة الكمبيوتر الصناعية اليوم منصة للمساعدة في توحيد أعباء العمل المتعددة المستمدة من مجموعة متنوعة من الميزات القديمة وأحدث ميزات التكنولوجيا. ومن الأمثلة الرئيسية على القدرة على دعم المنافذ التسلسلية التناظرية القديمة إلى جانب أحدث موصلات الحافلة التسلسلية العالمية الرقمية (USB).
