Calculator industrial [1] - un computer conceput pentru a asigura funcționarea software -ului într-un proces de producție industrială la o întreprindere , de exemplu, sisteme automate de control al procesului ca parte a automatizării procesului .
Primul computer industrial este considerat a fi IBM 5531 Industrial Computer [2] lansat de IBM în 1984 .
Computer industrial este un termen generic care se poate referi la orice computer, nu neapărat compatibil IBM PC , nu neapărat x86 și nu neapărat întărit. Caracteristicile sale sunt determinate de nevoile unei sarcini specifice și ale unui anumit client [3] . PC-ul industrial este un tip privat, dar cel mai răspândit de computere industriale, fiind o soluție mai complexă în comparație cu un controler programabil sau cu sistemele încorporate .
Calculatoarele industriale funcționează adesea în medii dure, așa că șasiul, dispozitivele de intrare (de obicei o tastatură cu membrană) și informațiile vizuale de ieșire (de obicei un afișaj, adesea un ecran tactil) sunt necesare pentru:
Separat, merită subliniată durata lungă de viață a calculatoarelor industriale, așa-numitele. durata de viață. Deoarece echipamentele industriale trebuie să mențină o performanță stabilă pentru o perioadă lungă de timp, de la 2 ani sau mai mult, cu o viață medie de aproximativ 10 ani, este necesar să se asigure mentenabilitatea platformei hardware. De aceea, aceeași versiune hardware a unui computer industrial poate fi achiziționată în 2-3-5, sau chiar 10-15 ani, ceea ce vă permite să reușiți să dezvoltați un dispozitiv de uz industrial, să organizați testarea în teren, să organizați producția de masă , vânzare către clienți, pe toată durata de viață a echipamentelor industriale. Aceasta este o sarcină dificilă, dar se justifică într-un mediu în care costul echipamentelor industriale controlate poate fi de multe ori mai mare decât costul controlului PC-ului industrial.
Întrucât acest lucru nu este întotdeauna posibil, din motive obiective, de exemplu, din cauza costului ridicat, sau chiar a imposibilității refacerii echipamentelor care produc componente pentru PC-uri industriale, au fost standardizate unele dimensiuni standard ale componentelor, ceea ce a făcut posibilă reducerea costurilor în producția de calculatoare industriale și care este pozitivă a afectat în cele din urmă durata de viață a echipamentelor industriale folosind computere industriale, plăci de procesoare industriale și plăci de expansiune ca parte a complexului.
Printre modalitățile de a crește durata de viață a componentelor computerului:
Toate aceste metode au ca scop menținerea funcționării îndelungate și fiabile a echipamentului și vă permit să o maximizați.
Echipamentele industriale trebuie să rămână operaționale 24 de ore pe zi, 7 zile pe săptămână. De regulă, un anumit producător indică în mod clar durata de viață a unui computer industrial, pentru care fie se efectuează teste, fie se fac calcule teoretice ale fiabilității componentelor constitutive. Aceste calcule sunt diferite pentru diferite tipuri de dispozitive fabricate. Pentru dispozitive mai fiabile, cerințele sunt crescute, datorită uzurii crescute a componentelor. În general, perioada estimată a calculatoarelor de uz casnic se încadrează în 10-30 de mii de ore de muncă, iar munca ar trebui întreruptă pentru „odihnă”, de exemplu, 8 ore de muncă, 8 ore de odihnă. Durata de viață a dispozitivelor industriale depinde de condițiile de funcționare, dar, în general, durata de viață depășește 100 de mii de ore de funcționare continuă 24 de ore pe zi, 7 zile pe săptămână. Sunt indicate cifre aproximative, durata de viață specifică depinde de mulți factori.
Cu o varietate de sarcini în industrie, un anumit producător de echipamente (producător OEM) utilizează diferite calități ale anumitor modele de echipamente, de exemplu, rigiditatea plăcii procesorului și compactitatea sunt vitale pentru aceasta, în timp ce durata de viață nu este. În astfel de condiții, producătorul de echipamente merge să reducă costul construcției. De exemplu, instalează o placă de bază fiabilă sau doar o placă de tip industrial de dimensiuni compacte cu memorie, hard disk, periferice din sectorul general. O astfel de decizie este de obicei justificată de reducerea costului întregului dispozitiv în producția de serie. Dar pentru a asigura fiabilitate maximă, durată maximă de viață, folosesc și componente special concepute pentru lucrul în condiții dificile.
De exemplu, durata de viață a unui SSD industrial poate fi de cinci până la zece ori mai lungă decât cea folosită în computerele de consum. RAM pentru computerele industriale arată similar, dar poate folosi componente cu fiabilitate sporită, un interval extins de temperatură și rezistență la vibrații. De exemplu, pentru a compensa abraziunea contactelor RAM atât de slabe în condiții de vibrație, grosimea stratului de placare cu aur de pe contacte (așa-numitul goldfinger) este mărită.
Panourile tactile complet funcționale, produse astăzi în dimensiuni de până la 21”, care primesc semnale de la 8000 de senzori, sunt suficiente pentru a organiza un sistem de economisire a combustibilului pentru transportul mărfurilor (sistemul Fleet Management Solution). În combinație cu senzori de combustibil, temperatură, viteză organizați printr-o rețea wireless, este posibilă colectarea parametrilor diesel și optimizarea costului combustibilului și componentelor.
Un sistem complet de panou tactil este suficient pentru a organiza un atelier sau o mașină complexă, pentru a comunica mai multe mașini sau linii de asamblare pentru a organiza producția într-o singură rețea, pentru a optimiza comunicarea acestora, a reduce timpul de nefuncționare și a comunica cu piața digitală: optimizați produse noi, selectați analogi sau selectați produsele în funcție de informațiile despre utilizator, cumpărător, informații despre capacitatea de producție, disponibilitatea în stoc, termenele de livrare și alți parametri. Integrarea sa în piața Internet of Things este în cele din urmă vizualizarea parametrilor de producție și capacitatea sa de a îndeplini o comandă pentru consumator (analogi ale sistemelor WISE-PAAS / ENSAAS). Este posibil să organizați oricare dintre depozite folosind etichete RFID, optimizarea truselor, disponibilitatea unui anumit produs, spațiul de depozitare al acestuia, termenul de valabilitate al acestuia, necesitatea lansării unora noi etc. În mod similar, se organizează activitatea portului, identificarea mărfurilor, orice depozitare container, orice loc de logistică. Funcționarea oricărei centrale electrice este automatizată. Folosite în industria alimentară, produsele fabricate astăzi respectă pe deplin cerințele de siguranță. Calculatorul cu panou vă permite să transferați cantitatea de informații a mai multor linii de producție.
În sectorul serviciilor, există livrare automată de bunuri de la Amazon. Controlerul de acasă poate transmite o locație mai precisă a punctului de livrare decât alte sisteme de poziționare.
Telemedicina necesită lucru cu volume mari de date video, logica de control dezvoltată. Soluțiile individuale includ măsurători ale pulsului, presiunii, temperaturii, includerea de glucometre, contoare de greutate și alți parametri medicali colectați pe ecranul dispozitivelor individuale (smartphone, ceasuri etc.)
Sunt o componentă importantă a sistemului de siguranță, care permit minimizarea consecințelor în caz de urgență la instalații tehnologice complexe (analiza conținutului de gaze, explozivi, fum, incendii). Stingerea incendiilor se realizează automat și la instalațiile de foraj, în alte industrii și în clădiri rezidențiale și publice.
Modulele de telemetrie permit operarea sistemelor de telemecanica si automatizare, care este necesara pentru productia de electronica complexa si fina, necesara in activitati de laborator (microbiologie si farmaceutice), pentru infiintarea industriei nucleare, unde lucrul la distanta cu preparate radioactive este necesar pentru multe cercetari de baza. .
Sistemele de evaluare a calității aerului și apei constau din senzori care măsoară fără fir nivelurile de oxigen, nivelurile de pH, conductivitatea, modelele de curgere a apei, Ca, Br, F, Li și alți senzori.
Astăzi, sistemele de control cu panouri solare sunt impuse cerințe mari în ceea ce privește consumul de energie și autonomie.
Astăzi există soluții pentru industria turismului și hoteluri.
Calculatoarele / controlerele industriale colectează informații de la sute de senzori fără fir (LoRa) pentru temperatură și umiditate, vitezometre și direcția vântului, precipitații, presiunea atmosferică, umiditatea solului și a frunzelor, nivelurile de radiație ultravioletă solară. Toate acestea vă permit să analizați starea și dezvoltarea culturii, să afișați valori medii și să planificați în mod competent lucrările agricole ulterioare și să preveniți riscul pierderii culturii. Se creează un sistem automat de udare (cu suficientă presiune) și sistemele automate de recoltare de astăzi.
Modemurile fără fir din aceste sisteme vă permit să configurați o rețea fără fir prin primirea unui semnal de la un senzor local de pe mașină sau de pe linie sau de la aparat în sine - și trimițându-le la un singur receptor de date, panou tactil sau TCP / Rețea IP, pentru comunicarea cu dispozitivele utilizatorului (smartphone sau computer). Semnalele sunt primite de la orice mijloc de producție - starea lor actuală de procesare a produsului și poziția pe linie, productivitatea lor, rebuturi sau timpi de nefuncționare, pentru a automatiza complet întreaga stare de producție. Pentru senzori, acestea sunt semnale de poziție (transport în interiorul producției, stivuitoare), senzori de poziție a încărcăturii, toți sunt senzori de poziție a obiectului, senzori de viteză de mișcare, debit de aer de ventilație, încălzire, debit de apă de încălzire, consum de combustibil sau gaz, orice materiale de producție, timpul lor de livrare, chiar și locația geografică actuală, funcționarea centralelor electrice și a panourilor solare. Toate datele sunt colectate într-un singur dispozitiv de colectare, care este echipat cu programe și algoritmi pentru încorporarea lor în rețeaua Internet of Things.
În ceea ce privește sectorul serviciilor, aici este dificil să se colecteze informații despre parametrii muncii și a mediului, serviciile sunt furnizate de oameni. Dar și în acest caz, colectarea informațiilor se realizează într-un mod indirect: în funcție de răspunsul utilizatorului, răspunsuri, evaluări, trafic pe site, performanță etc. Toate acestea sunt urmărite de programe speciale integrate în lucrul cu controlori și protocoale de date de la aceștia.
Combinând cel mai strâns tehnologia și știința, producția reală, serviciile și Internetul lucrurilor, sistemele de automatizare reprezintă segmentul cu cea mai rapidă creștere al economiei moderne. Nivelul de dezvoltare al economiei este determinat de nivelul de dezvoltare al sistemelor digitale de automatizare.
O proporție semnificativă de carcase pentru PC industriale sunt proiectate pentru a se potrivi într-un rack standard de 19 inchi . Unele sunt portabile sau tablete . De asemenea, calculatoarele industriale includ execuția de carcase de computere cu panou și încorporate.
Multe calculatoare industriale sunt echipate cu hardware și software suplimentar de monitorizare a sănătății , precum și cu interfețe fieldbus ( MPI , PROFIBUS , CAN ).
Sisteme de operare [8]
Sistemul SMLogix facilitează crearea de algoritmi automatizați. Urmărește mișcarea datelor într-un program FBD în timp ce se execută și poți întrerupe proiectul pentru a examina variabilele necesare în timp ce acestea sunt întrerupte. Le puteți adăuga la observație și afișa citirile sub formă de grafic sau tabel, le puteți salva într-un fișier pentru a analiza datele mai detaliat. În funcția de blocare, puteți forța valorile parametrilor pe care doriți să îi verificați. Puteți porni depanatorul de la primul pas.
Sistemele moderne de programare a controlerului (TREI) acceptă un set complet de operatori IEC standard pentru operații booleene, aritmetice și logice. Blocurile funcționale standard acceptă operațiuni de comutare, semafoare, contoare, histerezis, integrare și diferențiere în timp. O gamă largă de funcții algebrice, trigonometrice și de deplasare. O bibliotecă specializată de algoritmi de control și reglare simplifică foarte mult programarea tehnologică a sarcinilor de control. Include netezirea exponențială, deschiderea, filtrarea vârfurilor, legătura PWM, legătura PID, controlere PDD și altele.
Serverul OPC implementează interfețe pentru accesarea (prin intermediul programului gateway) a datelor aplicației care se execută pe controler. Suportul pentru tehnologia OPC permite controlerelor TREI-5B să interfațeze cu diverse baze de date și sisteme SCADA de nivel superior, cum ar fi Microsoft SQL Server, Genesis, iFIX, Wizcon, InTouch, Real Flex, Sitex, KRUG-2000 și altele.
| Cursuri de informatică | |
|---|---|
| Conform sarcinilor | |
| Prin prezentarea datelor | |
| După sistemul numeric | |
| După mediul de lucru | |
| Prin programare | |
| Supercalculatoare | |
| Mic și mobil | |