Aktuální vydání

celé číslo

11

2021

Monitorování stavu zařízení, diagnostika, řízení údržby

Snímače a systémy řízení polohy a pohybu (motion control)

celé číslo

Vestavné počítače Moxa – životnost a odolnost bez kompromisů

Vestavné počítače jsou nedílnou součástí mnoha složitějších zařízení. Starají se nejen o funkci samotného zařízení, ale také o jeho komunikaci s okolím, uživateli zajišťují vhodné lokální rozhraní a provozovateli možnost správy zařízení na dálku. S takovými zařízeními se lze setkat denně. Kromě strojů a výrobních linek to jsou dopravní prostředky, zařízení pro monitorování a řízení budov a dopravy, výdejní a prodejní automaty, platební terminály, výherní automaty, informační panely apod. Charakteristickým prvkem těchto zařízení je jejich sériová výroba a použití na velkém počtu míst, která jsou od sebe často i velmi vzdálená. Přestože je správná funkce vestavného počítače nutná pro provoz zařízení, bývají tyto počítače z úsporných důvodů sestaveny z komponent, které pro tento účel nejsou určeny nebo jsou jednoúčelově vyvíjeny, takže není efektivní testovat je v dlouhodobém provozu nebo v podmínkách, ve kterých bude zařízení umístěno. Tato cesta může být zpočátku hlavně z ekonomických důvodů a pro pocit jisté kontroly nad výrobou výhodná, ale z dlouhodobého pohledu může jít o „časovanou bombu“ s razancí přímo úměrnou počtu vyrobených zařízení.
 

Vestavné počítače od firmy Moxa

Firma Moxa má dlouholeté zkušenosti s výrobou a podporou vestavných počítačů, a proto zná dobře specifické požadavky na tento segment výpočetní techniky. Vzhledem k sériové produkci má možnost testovat a certifikovat své počítače nejen podle základních zákonem daných norem, ale i podle norem vyžadovaných jednotlivými průmyslovými odvětvími.
 
Vestavné počítače je možné rozdělit do dvou kategorií. První jsou počítače, které nejsou kompatibilní s počítači třídy PC a vyžadují vytvoření speciálního uživatelského programu. Druhou kategorií jsou počítače s procesory kompatibilními s řadou x86. Moxa je výrobcem počítačů patřících do obou kategorií. V následujících odstavcích bude představen počítač ThinkCore V481, který patří do druhé z nich.
 

ThinkCore V481

ThinkCore V481 je vestavný počítač s procesorem Intel x86, vybavený rozhraním VGA. Pro komunikaci s ostatními zařízeními jsou k dispozici dva porty LAN, osm sériových portů a dva porty USB s možností spouštět operační systém z připojeného disku USB. Rozhraní VGA a audiovýstup určují primární využití počítače: jsou to úlohy s přímou vizualizací na připojeném displeji ze zákaznické aplikace, systému SCADA nebo webového rozhraní.
 
Všechny sériové porty počítače Think-Core V481 jsou softwarově nastavitelné na jedno z rozhraní RS-232/422/485. Dvě samostatná síťová rozhraní 10/100 Mb/s a 10/100/1 000 Mb/s jsou vhodná pro současné připojení do dvou nezávislých sítí pro zálohu spojení tam, kde se vyžaduje nepřetržitá funkce, a pro možnost vzdálené správy počítače. Slot pro karty CompactFlash, osazený výrobcem, i druhý volný slot pro další kartu mají ochranu proti vypadnutí karty vlivem otřesů.
 

Rozsah pracovních teplot

Již v základní verzi mají tyto počítače široký rozsah pracovních teplot −10 až +60 °C. Požadavky téměř všech reálných úloh je schopna uspokojit verze s rozsahem −35 až +75 °C, která je v této třídě vestavných počítačů bezkonkurenční. Teplotní odolnosti není dosaženo metodou testování a výběru kusů ze sériové produkce, obvyklou u mnoha výrobců, protože ta zaručí jen krátkodobou funkčnost zařízení. Při provozu v hraničních teplotách se totiž mnohonásobně zkracuje životnost použitých komponent. U počítačů Moxa je s provozními podmínkami počítáno už v návrhu konstrukce a při výběru součástek. Proto jsou např. v počítačích použity kondenzátory s malým parazitickým sériovým odporem. Parazitický odpor je teplotně závislý: při změně teploty zhoršuje parametry kondenzátoru a navíc způsobuje jeho zahřívání, a tím zkracuje jeho životnost. Na co nejmenší tepelné ztráty a teplotní nezávislost je brán ohled i při výběru ostatních součástek a při vypracovávání návrhu obvodů. Chlazení CPU je zajištěno tepelným mostem, který je součástí krytu počítače z lehké slitiny. Toto řešení vykazuje podstatně lepší účinnost ve srovnání s nejrozšířenějším sendvičovým provedením složeným z kovových bloků a tepelně vodivých podložek připevněných ke krytu šrouby. Vlivem teplotní roztažnosti šroubů se navíc účinnost tohoto sendvičového tepelného mostu s rostoucí teplotou snižuje.
 
U počítače ThinkCore V481 se v extrémních teplotách omezuje výkon procesoru, aby se předešlo jeho přehřátí a poškození. Po překročení nastavené teploty procesoru počítač automaticky snižuje frekvenci procesoru.
 

Pětiletá záruka

Všechny konektory jsou umístěny přímo na základní desce, a tak nejsou zapotřebí propojovací kabely s konektory, jejichž kontakty jinak vlivem stárnutí zhoršují spolehlivost. Počítače neobsahují ventilátory a mechanické disky. Díky těmto opatřením a dostatečné zásobě servisních komponent je na všechny počítače Moxa standardně poskytována pětiletá záruka.

 

Software

Počítače ThinkCore V481 jsou dodávány s nainstalovaným operačním systémem Windows CE 5.0 nebo Windows XP Embedded. Tím je zajištěna možnost provozovat zde programy s požadavkem na práci v reálném čase, potřebující velký výpočetní výkon, i programy známé z běžných „stolních“ počítačů. Kvalitní softwarová podpora poskytovaná firmou Moxa zrychluje vývoj aplikačního softwaru a zároveň zajišťuje jeho spolehlivost.
 

Podrobnější informace

Vestavné počítače i další produkty firmy Moxa je možné zakoupit u společnosti Elcom IPC, s. r. o. (viz inzerát na této straně). Podrobnější informace je také možné získat na internetových stránkách www.moxa.cz
 
Ing. Michal kahánek,
ELCOM IPC, s. r. o.
 
Obr. 1. Vestavný počítač ThinkCore V481 (Moxa)