工控機箱的特點和應用
工(gong)控機(ji)通(tong)俗的(de)(de)說(shuo)就(jiu)是(shi)專門為工(gong)業(ye)現場而設計(ji)的(de)(de)計(ji)算機(ji),而工(gong)業(ye)現場一(yi)般(ban)具有(you)強烈的(de)(de)震(zhen)動,灰塵特別多,另有(you)很高的(de)(de)電磁場力干擾(rao)等特點,且(qie)一(yi)般(ban)工(gong)廠均是(shi)連續作業(ye)即(ji)一(yi)年中一(yi)般(ban)沒有(you)休息。因此,工(gong)控機(ji)與普(pu)通(tong)計(ji)算機(ji)相比必須(xu)具有(you)以下特點:
1) 機(ji)(ji)箱采用鋼結構(gou),有(you)(you)(you)較高的防(fang)磁(ci)、防(fang)塵、防(fang)沖擊的能力(li)。 2) 機(ji)(ji)箱內有(you)(you)(you)專(zhuan)用底板,底板上有(you)(you)(you)PCI和ISA插(cha)槽。 3) 機(ji)(ji)箱內有(you)(you)(you)專(zhuan)門電(dian)源(yuan),電(dian)源(yuan)有(you)(you)(you)較強的抗干(gan)擾能力(li)。 4) 要(yao)求具有(you)(you)(you)連續長(chang)時間工(gong)作能力(li)。
5) 一般(ban)(ban)采(cai)用便于安裝的標準機(ji)箱(4U標準機(ji)箱較為常見) 注:除了以上的特(te)點外,其余基本相同。另外,由(you)于以上的專業特(te)點,同層(ceng)次的工控機(ji)在價格上要比(bi)普通計算機(ji)偏貴,但一般(ban)(ban)不會(hui)相差太多(duo)。
一、目前(qian)工控(kong)機(ji)的劣勢
盡管(guan)工控機(ji)與普通的商用計算機(ji)機(ji)相比,具(ju)有得天(tian)獨厚的優勢(shi),但其(qi)劣(lie)勢(shi)也是非常明顯的--數據處理能力差,具(ju)體如(ru)下:
1) 配置硬(ying)盤容(rong)量(liang)小 2) 數據安全性低 3) 存儲(chu)選擇性小 4)價格(ge)較(jiao)高
二(er)、控機(ji)工箱(xiang)分類
IPC(Industry Personal Computer)簡稱工(gong)控(kong)機,或(huo)者硬盤錄(lu)像機,DVR(digital video recording)。工(gong)控(kong)電腦是(shi)(shi)在惡(e)劣的(de)(de)環境下使用,對(dui)產品的(de)(de)易維護性(xing)、散熱、防(fang)塵(chen)、產品周期、甚至尺寸方面都有著嚴格的(de)(de)要求。因此在設(she)計和選擇工(gong)控(kong)機平臺的(de)(de)時候,考慮(lv)的(de)(de)更多的(de)(de)是(shi)(shi)機構(gou)的(de)(de)設(she)計,然后(hou)才是(shi)(shi)對(dui)性(xing)能等的(de)(de)考慮(lv)。如中昌的(de)(de)工(gong)控(kong)基本(ben)沒有這些保(bao)護.
工控機箱分類:
(1)高(gao)度(du)一般分1U(44MM*430MM*XX),2U(88*430*XX),3U,4U(178MM*430MM * XX),5U,6U,7U,8U等(deng),一個1U的高(gao)度(du)是44MM,其他高(gao)度(du)依次類推;
(2)長度(du):國際標準的(de)(de)(de)(de)長度(du)有(you)兩種(zhong)450MM與(yu)505MM,根據客戶(hu)的(de)(de)(de)(de)具體要(yao)(yao)求(qiu)還(huan)可以擴分其他長度(du),比如(ru):480MM,500MM,520MM,530MM,600MM等(deng)(deng);其中(zhong)450MM~~520MM的(de)(de)(de)(de)尺寸機(ji)箱占(zhan)市場需(xu)求(qiu)的(de)(de)(de)(de)90%以上;加(jia)長型機(ji)箱的(de)(de)(de)(de)作用主要(yao)(yao)是(shi)有(you)以下3個(ge)(ge)(ge):一(yi)個(ge)(ge)(ge)是(shi)安裝(zhuang)(zhuang)雙(shuang)CPU至強12” * 13”的(de)(de)(de)(de)主板,必須要(yao)(yao) 520MM的(de)(de)(de)(de)長度(du)才能(neng)安裝(zhuang)(zhuang)這(zhe)樣的(de)(de)(de)(de)大板;另外一(yi)個(ge)(ge)(ge)是(shi)安裝(zhuang)(zhuang)工業CPU長卡(ka)或者是(shi)300MM長的(de)(de)(de)(de)視頻(pin)卡(ka)等(deng)(deng)需(xu)要(yao)(yao)足夠的(de)(de)(de)(de)擴展(zhan)空間;最(zui)后一(yi)個(ge)(ge)(ge)是(shi)散熱空間的(de)(de)(de)(de)考慮,由于有(you)些(xie)監控用戶(hu)需(xu)要(yao)(yao)安裝(zhuang)(zhuang)多路(lu)視頻(pin)卡(ka)與(yu)多個(ge)(ge)(ge)硬(ying)盤,比如(ru)64路(lu),128路(lu)等(deng)(deng),10個(ge)(ge)(ge)硬(ying)盤就需(xu)要(yao)(yao)很(hen)好的(de)(de)(de)(de)散熱效果(guo);
(3)臥式與壁掛式
壁(bi)掛式(shi):此(ci)外,由于(yu)某(mou)(mou)(mou)些設(she)備制造商需要把控制中(zhong)心(IPC)放置(zhi)在其設(she)備之(zhi)中(zhong)。因此(ci)對工控機(ji)(ji)的(de)體(ti)(ti)積有較為(wei)嚴格的(de)要求。傳統的(de)上(shang)架式(shi)19英寸機(ji)(ji)箱(xiang)體(ti)(ti)積基(ji)本很難滿足(zu)要求,因此(ci)針(zhen)對此(ci)種客戶(hu)需求,推出(chu)了壁(bi)掛式(shi)的(de)機(ji)(ji)箱(xiang)。例如某(mou)(mou)(mou)品(pin)牌的(de)IPC-6606/6608壁(bi)掛機(ji)(ji)箱(xiang)系列。這(zhe)類機(ji)(ji)箱(xiang)由于(yu)體(ti)(ti)積小,并且應用環境(jing)在某(mou)(mou)(mou)設(she)備內(nei)部,因此(ci)設(she)計理念也重在散熱和擴展性能上(shang)。下圖是IPC-6806應用在某(mou)(mou)(mou)測試平臺的(de)機(ji)(ji)柜內(nei)部狀(zhuang)態(tai)。
服(fu)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(yi)般分兩(liang)種(zhong)(zhong),一(yi)種(zhong)(zhong)是分拆式,一(yi)種(zhong)(zhong)是壓卡式。品質優異(yi)的(de)(de)機(ji)箱一(yi)般都帶金屬彈簧防震(zhen)功(gong)能(neng);安裝硬盤數量一(yi)般從(cong)4—15個;底(di)板(ban)(ban):底(di)板(ban)(ban)的(de)(de)規(gui)格有多種(zhong)(zhong);主(zhu)要(yao)以(yi)主(zhu)板(ban)(ban)的(de)(de)規(gui)格來(lai)劃分。普通的(de)(de)主(zhu)板(ban)(ban)一(yi)般都可(ke)以(yi)安裝;其中(zhong)520MM以(yi)下長(chang)度的(de)(de)機(ji)箱是安裝不了(le)12”*13”的(de)(de)雙至強大(da)板(ban)(ban)的(de)(de)主(zhu)板(ban)(ban)的(de)(de),必須要(yao)520MM長(chang)度的(de)(de)機(ji)箱才能(neng)安裝。
壓卡條:主要(yao)起固定作用。有(you)安防監控的(de)(de)安裝視頻(pin)長卡,或(huo)者(zhe)是工業CPU長卡時,必(bi)須要(yao)固定長卡,一面使用過程中(zhong)出(chu)現晃(huang)動,不牢(lao)固等現象。后(hou)槽(cao)(cao)的(de)(de)擴展(zhan):有(you)7槽(cao)(cao)或(huo)14槽(cao)(cao)兩(liang)種;14槽(cao)(cao)的(de)(de)背板主要(yao)的(de)(de)用途是安裝多路視頻(pin)卡,比(bi)如有(you)些大型(xing)的(de)(de)監控系統,則要(yao)64路,或(huo)者(zhe)128路時,必(bi)須要(yao)換成14槽(cao)(cao)的(de)(de)背板;如右上圖
四、工(gong)控機箱(xiang)的導熱
散熱結構(gou)的合理性是關系到計(ji)算機(ji)(ji)能(neng)否穩定工作的重要因素。目前(qian)最(zui)有效(xiao)的機(ji)(ji)箱散熱解決方(fang)案是利用互(hu)動散熱通道(dao)結構(gou)散熱:外部(bu)低溫空氣(qi)(qi)由機(ji)(ji)箱前(qian)部(bu)120mm高速滾(gun)(gun)珠風(feng)扇(shan)和機(ji)(ji)箱兩側(ce)散熱孔吸(xi)入進入機(ji)(ji)箱,經(jing)過硬盤(pan)架、南北橋芯片、各(ge)種板卡、北橋芯片,最(zui)后到達CPU附近,在(zai)經(jing)過CPU散熱器后,熱空氣(qi)(qi)一(yi)部(bu)分從機(ji)(ji)箱后部(bu)的兩個80mm高速滾(gun)(gun)珠排(pai)氣(qi)(qi)風(feng)扇(shan)抽出機(ji)(ji)箱,另外一(yi)部(bu)分通過電源風(feng)扇(shan)排(pai)出機(ji)(ji)箱。機(ji)(ji)箱風(feng)扇(shan)采(cai)用滾(gun)(gun)珠風(feng)扇(shan),其優點是風(feng)量大、轉(zhuan)速高、發熱少、壽命長、噪音低,避免(mian)了(le)(le)過大的噪音,真(zhen)正實現(xian)了(le)(le)“綠色”散熱。
五、工(gong)控機箱的抗震(zhen)
工(gong)控機(ji)(ji)(ji)箱(xiang)(xiang)在(zai)工(gong)作(zuo)的(de)(de)(de)時(shi)候,由于機(ji)(ji)(ji)箱(xiang)(xiang)內部的(de)(de)(de)光驅、硬盤、機(ji)(ji)(ji)箱(xiang)(xiang)里(li)的(de)(de)(de)多個(ge)風扇在(zai)高(gao)速運(yun)轉的(de)(de)(de)時(shi)候都(dou)會(hui)產生(sheng)震(zhen)(zhen)(zhen)動,而震(zhen)(zhen)(zhen)動很容易導(dao)致光盤讀錯和硬盤磁(ci)道損壞以(yi)至(zhi)丟失數據,所以(yi)機(ji)(ji)(ji)箱(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)抗震(zhen)(zhen)(zhen)性也是我們(men)機(ji)(ji)(ji)箱(xiang)(xiang)關鍵的(de)(de)(de)一(yi)個(ge)結(jie)構設計方案。因為(wei)考慮(lv)到機(ji)(ji)(ji)箱(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)抗腐蝕、導(dao)電、導(dao)熱等(deng)的(de)(de)(de)內部要(yao)求,我們(men)的(de)(de)(de)機(ji)(ji)(ji)箱(xiang)(xiang)減(jian)震(zhen)(zhen)(zhen)系(xi)統(tong)全(quan)部采用金屬材料制成,這比起用橡膠材料做減(jian)震(zhen)(zhen)(zhen)不光能(neng)達到上述要(yao)求,還能(neng)起到抗老(lao)化,耐(nai)熱等(deng)作(zuo)用。我們(men)這套減(jian)震(zhen)(zhen)(zhen)系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)解決方案得(de)到了國內外客(ke)戶的(de)(de)(de)好(hao)評。
六、工控機箱的電磁屏蔽
我們(men)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)主(zhu)機(ji)在工作的(de)(de)(de)(de)(de)(de)時候(hou),主(zhu)板(ban)、CPU、內(nei)存和(he)各種板(ban)卡都會產生(sheng)大量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)磁(ci)輻(fu)射(she),如果不(bu)加(jia)以防(fang)(fang)范也會對人體(ti)造(zao)成一定傷害。這(zhe)個時候(hou)機(ji)箱就成為了屏(ping)蔽(bi)電(dian)磁(ci)輻(fu)射(she),保護(hu)我們(men)健康的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一道重要(yao)(yao)防(fang)(fang)線(xian)。屏(ping)蔽(bi)良好的(de)(de)(de)(de)(de)(de)機(ji)箱還(huan)可(ke)以有效地阻隔(ge)外(wai)部輻(fu)射(she)干(gan)擾,保證計算機(ji)內(nei)部配(pei)件不(bu)受(shou)外(wai)部輻(fu)射(she)影響。工控機(ji)箱為了增(zeng)加(jia)散熱效果,機(ji)箱上必要(yao)(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)部分都會開(kai)(kai)孔,包(bao)括箱體(ti)側板(ban)孔、抽氣扇進風孔和(he)排氣扇排風孔等等,所以孔的(de)(de)(de)(de)(de)(de)形狀必須(xu)符合能阻擋輻(fu)射(she)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)技(ji)術(shu)要(yao)(yao)求。機(ji)箱上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)開(kai)(kai)孔要(yao)(yao)盡量小,而且要(yao)(yao)盡量采用阻隔(ge)輻(fu)射(she)能力較(jiao)強的(de)(de)(de)(de)(de)(de)圓孔。其次,要(yao)(yao)注意各種指示燈和(he)開(kai)(kai)關接(jie)(jie)線(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)磁(ci)屏(ping)蔽(bi)。比較(jiao)長的(de)(de)(de)(de)(de)(de)連接(jie)(jie)線(xian)需(xu)要(yao)(yao)設計成絞線(xian),線(xian)兩(liang)端的(de)(de)(de)(de)(de)(de)裸露的(de)(de)(de)(de)(de)(de)焊接(jie)(jie)金屬部分必需(xu)用膠(jiao)套包(bao)裹,這(zhe)樣也避免了機(ji)箱內(nei)用電(dian)線(xian)路(lu)產生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)磁(ci)輻(fu)射(she)。