Типы промышленных встроенных систем
Промышленная встроенная система — это компьютерная система, специально разработанная для использования в промышленности. Эти компьютерные системы встраиваются в машины или устройства и поэтому не предназначены для самостоятельного использования. Поскольку они используются в промышленной/рабочей среде, встроенные системы более прочные и могут работать при экстремальных температурах и в условиях с пылью или влажностью.
Промышленные встроенные компьютерные системы функционируют и управляют промышленными приложениями, такими как машины, медицинские устройства, робототехника и т. д. Они предназначены для выполнения определенных функций в промышленности и, как правило, включают в себя микроконтроллер, операционную систему реального времени (RTOS), интерфейс ввода/вывода и специализированное программное обеспечение.
Промышленная компьютерная система может иметь множество форм, в том числе панельные ПК, ПК для монтажа в стойку, корпусные ПК и мобильные или прочные планшеты.
- Панельные ПК: Их также можно назвать плоскими промышленными компьютерами. Как правило, они используются в системах промышленного управления, терминалах POS и киосках для самообслуживания. Их можно устанавливать в щитах управления или монтировать на стойках.
- ПК для монтажа в стойку: Это промышленные компьютеры, которые можно монтировать в серверные стойки. Они экономят место и обычно используются в центрах обработки данных для сетевого инфраструктурного оборудования.
- Корпусные ПК: Корпусные промышленные компьютеры можно использовать где угодно, от офисных помещений до фабрик и рабочих станций. Как правило, они небольшие и очень портативные, могут иметь крепления VESA для установки на другие устройства, стены или рабочие станции.
- Мобильные или прочные планшеты: Эти промышленные компьютерные системы мобильны и могут использоваться где угодно, даже в суровых условиях окружающей среды. Они прочные и более долговечны, чем обычные планшеты. Промышленные встроенные планшеты, как правило, имеют дисплей с высокой яркостью и могут быть ручными или устанавливаться в транспортные средства.
Функции и особенности
Функции и особенности встроенной промышленной компьютерной системы могут варьироваться в зависимости от конкретных требований приложения. Однако некоторые общие функции и особенности включают следующее:
- Мониторинг и управление в реальном времени: Промышленные встроенные системы используются в приложениях мониторинга и управления в реальном времени в промышленности. Встроенная система может непрерывно отслеживать различные промышленные параметры, такие как температура, давление, влажность и уровень жидкости, а также отправлять оповещения и уведомления в случае отклонений. Она также может получать данные от датчиков и осуществлять управление в реальном времени для поддержания желаемых рабочих условий.
- Сбор и обработка данных: Встроенная система может собирать данные из различных источников и проводить обработку данных для достижения желаемых результатов. Она может собирать данные от датчиков, машин и других источников, а также обрабатывать данные для получения информации, что помогает в принятии решений, прогнозной профилактике и оптимизации процессов.
- Автоматизированные операции: Промышленные встроенные системы помогают автоматизировать операции. Интегрируя различные системы и автоматизируя операции, отрасли могут повысить операционную эффективность и сократить затраты.
- Удаленный мониторинг: Встроенная промышленная система может помочь в удаленном мониторинге и управлении промышленными операциями. Пользователи могут отслеживать промышленные параметры из удаленного местоположения и управлять промышленными операциями через встроенные системы.
- Низкое энергопотребление: Поскольку встроенные системы обычно работают без присмотра в промышленных условиях, низкое энергопотребление важно для снижения затрат и повышения эффективности.
- Прочность: Системы должны выдерживать суровые промышленные условия. Прочные системы могут работать при высоких и низких температурах, продолжать работать в случае сбоя питания, а также противостоять пыли и влаге.
- Несколько портов ввода/вывода: Промышленные встроенные системы имеют несколько портов для подключения устройств ввода/вывода, датчиков, машин и оборудования. Эти устройства будут работать вместе, чтобы собирать данные, автоматизировать задачи и повышать возможности системы.
- Возможности работы в реальном времени: Во многих промышленных приложениях встроенная система нуждается в возможностях работы в реальном времени для обработки данных и принятия решений без каких-либо задержек.
- Хранение данных: Промышленным встроенным системам требуется хранилище для хранения данных, приложений и операционной системы. Требования к объему хранилища зависят от конкретного приложения.
Области применения промышленных встроенных систем
- Автоматизация производства: Встроенный ПК можно использовать в роботизированных процессах сборки для управления и проверки оборудования, сбора информации и выполнения постоянного контроля исправности оборудования.
- Энергетика и коммунальные услуги: Встроенные ПК используются в энергетике и передаче для управления программируемыми логическими контроллерами, мониторинга и измерения потока, температуры и напряжения, а также для выполнения других функций.
- Транспорт и логистика: Применения промышленных встроенных систем для транспорта и, возможно, логистики включают в себя отслеживание и мониторинг транспортных средств в реальном времени, автоматизированное планирование маршрутов и расписания, а также прогнозную профилактику.
- Здравоохранение: Промышленные встроенные компьютерные системы в здравоохранении отвечают за медицинскую визуализацию и диагностику, автоматизацию лабораторной работы, управление аптекой, мониторинг пациентов и телемедицину.
- Аэрокосмическая и оборонная промышленность: Военные встроенные системы обычно используются для систем связи, авионики и систем управления полетом, вычислительных и обработочных систем миссий, а также для наблюдения и разведки.
- Розничная торговля и банковское дело: В управлении запасами, обработке платежей, киосках самообслуживания, интернет-банкинге и анализе поведения клиентов современные встроенные системы имеют решающее значение в розничной торговле и банковском деле.
- Телекоммуникации: Встроенная система для промышленных приложений полезна для сетевых вычислений, систем широкополосного доступа, систем мобильной связи, систем VoIP и аудио/видеоконференцсвязи, а также систем IMS и NGN.
- Автоматизация зданий: В обработке информации от различных охранных устройств, управлении электросетями, кондиционировании воздуха в помещениях и управлении системами охлаждения встроенная система играет решающую роль.
Как выбрать промышленную встроенную систему
Правильная промышленная встроенная компьютерная система должна выбираться на основе приложения, рабочей нагрузки, местоположения и требуемых функций, среди прочего. Ниже приведены дополнительные аспекты, которые следует учитывать при выборе промышленной встроенной системы:
- Масштабируемость: Выберите систему, которая может развиваться и адаптироваться по мере изменения требований приложения с течением времени. Рассмотрите возможность использования модулей расширения ввода/вывода, дополнительного хранилища, обновления вычислительных мощностей или функций программного обеспечения, которые могут быть добавлены в будущем для поддержки непрерывной разработки системы или меняющихся потребностей рынка.
- Технические характеристики окружающей среды: Убедитесь, что система подходит для среды приложения. Проверьте ее среднюю наработку на отказ (MTBF), диапазон рабочих температур, устойчивость к ударам и вибрации, показатели влажности и высоты, электромагнитную совместимость и соответствие соответствующим стандартам (например, ATEX для взрывоопасных сред).
- Поддержка поставщика: Выберите поставщика, который понимает вопросы или потребности, специфичные для бизнеса. Проверьте, может ли поставщик предлагать своевременную техническую поддержку, запасные части, ремонтные услуги и управление жизненным циклом продукта, чтобы свести к минимуму простои системы.
- Архитектура системы: Оцените дифференцированные архитектуры, если применяются особые требования приложения. Для граничных вычислений может потребоваться многоосевая система управления. Для обработки в реальном времени рассмотрите гетерогенную архитектуру с цифровым сигнальным процессором (DSP).
- Соответствие нормативным требованиям: Убедитесь, что спроектированная система соответствует нормативным требованиям и отраслевым стандартам для области применения (например, автомобилестроение, медицина и т. д.). К ним могут относиться сертификаты, документация, испытания и процессы, которые гарантируют безопасность, качество и совместимость.
- Порты ввода/вывода и подключение: Проверьте, допускает ли система подключение к периферийным устройствам или устройствам, таким как датчики, исполнительные механизмы, дисплеи, сети или хранилище. Оцените типы, количество и расположение портов и интерфейсов ввода/вывода, таких как USB, Ethernet, последовательный, цифровой, аналоговый и т. д., в соответствии с требованиями к подключению.
- Потребляемая мощность: Тщательно оцените потребности системы в электроэнергии и эксплуатационные расходы. Выбирайте низкоэнергопотребляющие встроенные системы, чтобы оптимизировать энергоэффективность, уменьшить рассеивание тепла, снизить затраты на замену аккумуляторов и, при необходимости, продлить срок службы системы.
Q & A
В1. Какова цель встроенной системы?
А1. Встроенная система предназначена для выполнения определенной задачи в составе более крупной системы.
В2. Что такое встроенные системы и где они используются?
А2. Встроенные системы — это интеллектуальные устройства с внутренним программным обеспечением, которые используются во многих отраслях, таких как розничная торговля, здравоохранение, производство, транспорт и т. д.
- В3. В чем разница между промышленными ПК и встроенными системами?
А3. Промышленные ПК — это универсальные компьютеры, используемые в промышленных условиях, а встроенные системы предназначены для конкретных приложений. Оба могут использоваться в промышленных условиях, но служат разным целям.
