Чем отличается промышленный компьютер от обычного

Обновлено: 04.07.2024

Вопрос не праздный. К нам постоянно стучатся в чат и спрашивают: почему компьютер, который не потянет ни одну современную игру, стоит как 2-3 игровых сборки.

Перечислим основные опции, которые отличают промышленный защищенный ПК от любых офисных и хоум решений и которые могут влиять на цену.

1. Повышенная защита

  • Корпус защищенных компьютеров изготовлен из высококачественной стали для более надежной защиты комплектующих. Вес значительно выше, чем у коммерческих моделей.
  • Как правило, корпусы поставляются с защитой от несанкционированного доступа к портам и кнопкам устройства.
  • На корпусе установлена противопылевая система фильтров и вентиляторов. Но это не спасает от специфической пыли, требуется дополнительная защита (например, деревообрабатывающие цеха или производство сыпучих смесей). Всегда нужно уточнять, где вы будете устанавливать компьютеры.
  • Для защиты от вибрации промышленные поставляются безвентиляторные решения с пассивным охлаждением.
  • Для эксплуатации в полевых условиях и в отраслях со сложными условиями среды поставляются промПК, например, с круговой защитой IP-69 (морское дело), с повышенной защитой от электропомех, с сертификатом IEC 61850-3.

2. Богатый выбор для расширения

Причем как в сторону апгрейда устройства, так и даунгрейда, что часто востребовано для промышленных приложений, разработанных в незапамятные времена.

  • Если в офисных решениях PCI уже начинает отмирать, а про ISA все уже давно забыли, то в промышленных конфигурациях эти виды интерфейсов все еще активно используются. Вы можете комплектовать промПК платами PCI, PCI-Express и ISA.
  • В офисном сегменте практически не встречаются COM-порты, в промышленных решениях они популярны и будут популярны еще очень долго.
  • Защищенные компьютеры могут строится на традиционных материнских платах на базе плат ATX. Кроме того популярен формат, который вообще не встречается в офисном ассортименте – это объединительные платы PICMG и PCISA. На такой бэкплейн вы можете установить до 20 любых плат, включая те, которые разработали самостоятельно.

3. Повышенное внимание к сборке и тестированию

  • Если в вашем домашнем компьютере недобросовестный сборщик создал хаос из проводов, то, скорее всего ваш десктоп будет работать. А вот для промышленного ПК профессиональная укладка кабелей в компьютере – это критичная опция: повышается надежность решения за счет того, что исключается попадание кабелей в движущиеся элементы системы и вентиляторы при вибрации.
  • Промышленные компьютеры после сборки тестируются в термокамерах и на вибростендах, при необходимости – на совместимость со специализированным ПК и платами собственной разработки.

4. Большое число различных форм-факторов

Если в коммерческом сегменте мы привыкли к тому, что стандарт – это однотипные «тауэрские» системные блоки, то в промышленном исполнении все намного гибче. Можно подобрать корпус или процессорную плату с возможностью расширения практически любого размера.

Размеры промПК варьируются от смартфона до 6-юнитового решения в стойку 19".

5. Большой срок доступности

В промышленности это очень важная опция: проекты планируются долго, совместимость компонентов в случае замены через несколько лет должна быть идеальной. Случается, что при обновлении системы требуются точно такие же компьютеры, которые покупали 5 лет назад.

Компоненты промышленных компьютеров зачастую имеют очень долгий срок жизни. Например, высокоточные платы, то это 5-7 лет, а корпусы не снимаются с производства десятилетия.

Чем промышленные компьютеры отличаются от обычных

На этапе создания того или иного предприятия, лучше сразу принять в расчет обилие факторов, могущих в будущем повлиять на рабочий процесс. Полезно с самого начала как можно более всеобъемлюще подойти к оптимизации и повышению экономичности, в общем — к снижению себестоимости производства. Не в последнюю очередь это касается устанавливаемых на предприятии компьютеров.

В принципе ни одна отрасль не обходится сегодня без промышленных компьютеров, идет ли речь о добывающей, перерабатывающей, обрабатывающей или любой другой отрасли, либо даже сферы обслуживания. Независимо от того, создается ли крупное частное производство, государственное предприятие, небольшой завод или даже банк, - в любом случае надежные компьютеры, способные выдержать серьезные нагрузки и непростые условия, порой просто необходимы.

Кто-то может возразить: «ведь офисные компьютеры всегда всех устраивали, зачем же менять традицию!?». Так может показаться лишь на первый взгляд. На самом деле стоит присмотреться получше, и выгоды от внедрения промышленных компьютеров станут очевидными и очень даже привлекательными. Некоторое формальное сходство у промышленных компьютеров с офисными и домашними, конечно имеется, но различий здесь существенно больше.

Сходен у всех компьютеров функционал: и те и другие компьютеры выполняют прием, хранение, обработку и передачу информации. Но дальше начинаются различия. Главное отличие заключается в том, что специфические техногенные факторы производства вынуждают изготовителя делать корпус промышленного компьютера особенным.

Если корпус домашнего или офисного системного блока может быть вычурным и модным, стильным и красивым, то системный блок промышленного компьютера служит исключительно целям производства и отвечает требованию надежности функционирования именно в промышленной окружающей среде.

Итак, корпус промышленного компьютера должен отвечать единственному критерию — надежности, которая строится из нескольких важных составляющих. С виду такой системный блок может выглядеть как невзрачная металлическая коробка с отверстиями, разъемами и проводами, способная, однако, выдержать все негативные факторы, которые не смогут ни снизить скорость выполнения производственных функций, ни навредить качеству осуществляемых компьютером операций.

Корпус промышленного компьютера изготавливают с применением сплавов титана, а дно делают прорезиненным, чтобы фиксация его основания была прочной.

Некоторые корпуса промышленных компьютеров делают монтируемыми на шасси или встраиваемыми. Особые амортизирующие крепления плат и накопителей внутри корпуса, делают системный блок механически стойким к вибрациям, к шумам, и даже к ударам, при этом внутренние крепления допускают простое отсоединение плат и накопителей с целью их оперативной и быстрой замены во время ремонта или модернизации компьютера.

Замена платы занимает всего несколько минут, в то время как для офисного компьютера аналогичный процесс занял бы десятки минут. Кроме того промышленные ПК всегда оснащаются съемной флеш-памятью, - это необходимо для условий промышленного производства.

Защита от пыли и перегрева — немаловажные составляющие надежности промышленного компьютера. Высокопроизводительные и высоконадежные вентиляторы нагнетают воздух через фильтры, создавая положительный градиент давления из корпуса — наружу.

Воздушные фильтры легко периодически снимаются и чистятся. Вентиляторы работают совместно с термостатом, причем в зависимости от температуры снаружи системного блока, поддерживается правильная температура внутри него путем регулировки скорости вращения вентиляторов.

Таким образом, ни шум, ни пыль, ни токсичные вещества окружающей среды, ни перепады давления или температуры, - не страшны промышленному компьютеру, ведь он специально разработан для работы в подобных экстремальных условиях.

Корпуса промышленных компьютеров всегда отличаются не только устойчивостью к пыли и влаге, но обладают также повышенной стойкостью к электромагнитным и электростатическим наводкам, к облучениям, а цепи их питания наименее восприимчивы к высоковольтным и импульсным помехам. Промышленные компьютеры не дают сбоев от помех, от которых обычные компьютеры порой перегружаются или зависают.

Хотя промышленные компьютеры специализированы для решения узких задач, их объем памяти и быстродействие порой уступают офисным ПК, тем не менее, именно специализированные под конкретное производство, промышленные компьютеры наиболее оптимально справляются со своими задачами в своих особых, порой экстремальных (в убийственных для обычного домашнего или офисного ПК) внешних условиях.

Даже мониторы некоторых промышленных ПК защищены специальной панелью и ударопрочным вибростойким стеклом со степенью защиты оболочки достигающей IP68 (полная защита от пыли и влаги).

Обширный рынок офисных ПК, все время растущих своими вычислительными способностями, сильно уступает по некоторым возможностям и критериям единичным промышленным ПК, изготавливаемым для узко специализированных производств индивидуально на заказ. При этом промышленный ПК легко сопрягается при необходимости с обычным персональным компьютером.

Что касается блоков питания промышленных компьютеров, то они исполняются всегда с резервом, что срабатывает в пользу высоких показателей нормируемой наработки на отказ, измеряемой сотнями тысяч часов в режиме непрерывной работы для промышленных компьютеров.

Резервный блок питания всегда наготове, чтобы исключить потерю или утечку важной производственной информации в случае внезапного сбоя в электроснабжении. Резервное питание может подаваться с напряжением 12, 24 или 48 вольт.

Кроме того, оперативная память промышленных компьютеров делается энергозависимой с собственным аккумулятором и стабилизированным питанием, которое остается неизменным, даже если в сети наблюдаются скачки напряжения или наличествуют частые перебои с питанием.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

В автоматизации довольно часто применяются компьютеры. Как правило, компьютер - это посредник между человеком и системой.

В качестве такого компьютера можно использовать обычный бытовой компьютер. Однако это нежелательно. Поэтому, если позволяют средства, лучше применять промышленный компьютер.

Вот основные отличия промышленного компьютера от обычного:

  • Повышенная надёжность .
  • Повышенная помехоустойчивость .
  • Повышенная пыле- влагозащищенность .
  • Увеличенное количество портов ввода-вывода и интерфейсов . Обычно это от 3 до 6 последовательных портов. Как правило с интерфейсами RS-232/ RS-485 . Иногда RS-422. Ну и ещё несколько портов USB.
  • Внешний блок питания . Это необязательно. Но обычно в промышленные компьютеры блоки питания не встраивают. Тому есть две основные причины: 1) чтобы уменьшить нагрев внутри компьютера; 2) чтобы можно было запитать компьютер от общего блока питания АСУ (поэтому диапазоны питания промышленных компьютеров обычно лежат в пределах 12. 35 В постоянного напряжения).
  • Цена . Промышленные компьютеры по сравнению с обычными, сопоставимыми по характеристикам, стоят в 1,5. 2 и более раз дороже.

Несмотря на последний пункт, применение промышленных компьютеров оправдано. В первую очередь, из за более высокой надёжности. А разницу в цене может окупить один сбой системы (вероятность, что он произойдет при использовании обычного компьютера существенно выше).

У нас, например, один промышленный компьютер работает почти не выключаясь уже около 7 лет. И при этом он ни разу не ломался и его ни разу не обслуживали. Только один СОМ-порт сгорел, но и то не по вине компьютера.

Для сравнения: на другом объекте поменяли уже три бытовых компьютера примерно за 10 лет, к тому же они постоянно требовали к себе внимания - на одни поездки сколько ушло времени и денег.

Конечно, каждый решает сам в зависимости от своих предпочтений и финансовых возможностей. Однако я свой выбор сделал - в АСУ ТП надо применять только промышленные компьютеры.


Сможете ли вы отличить промышленный компьютер от офисного? Скорее всего, да. Обычно промышленный компьютер описывают как специализированное устройство повышенной надежности для решения различных производственных задач. Такой ПК рассчитан на круглосуточную работу в суровых условиях эксплуатации при повышенных или пониженных температурах. Обычный коммерческий ПК просто не сможет работать в таких условиях и быстро выйдет из строя.


Пример классического компактного безвентиляторного промышленного компьютера iROBO-6000-120

Если внешний вид промышленного компьютера говорит о том, что ПК защищен от ударов, вибраций, пыли, влаги и электромагнитных помех, то про внутреннюю начинку сложно что-то сказать. Кажется, что все ПК внутри одинаковы. Там установлены одни и те же компоненты: материнская плата, процессор, память, накопители и т.д. На самом деле отличия действительно есть, и они крайне важны.


Многофункциональный безвентиляторный промышленный компьютер iROBO-6000-340-W

Ранее мы подробно описали возможности промышленных накопителей и модулей памяти тайваньской компании Innodisk, а далее расскажем, чем отличается промышленная материнская плата от коммерческой и почему для решения производственных задач необходимо использовать компьютер именно на базе промышленной платы.

Почему промышленный компьютер необходим для Вашего бизнеса?

Материнская плата в ПК — это основное связующее звено любой вычислительной системы. Благодаря ей, все важные компоненты могут взаимодействовать друг с другом, образуя тем самым единую систему, которую мы в итоге называем словом компьютер. Почему же в бизнесе стоит применять именно промышленный компьютер? Мы сформулировали 5 основных причин:

№1 – Высоконадежная компонентная база. Компоненты промышленного компьютера были созданы и протестированы для работы в самых суровых условиях эксплуатации. Также обязательно проходит тестирование весь функционал, который разработан специально для внедрения и развертывания программно-аппаратного комплекса в бизнес-среде или на производстве. Промышленный компьютер по умолчанию рассчитан на работу 24 часа в сутки, 7 дней в неделю.

№3 – Длительная поддержка. Компонентная база, применяемая в промышленных компьютерах, не устаревает в среднем в течение 15 лет. Более того, она способна поддерживать подключение устаревших устройств или работу устаревших программных приложений.

№4 – Широкий диапазон питания. Различные значения напряжения питания в сети предприятия, могут затруднить подключение компьютеров и увеличить затраты на закупку адаптеров питания. Для решения этой проблемы, многие промышленные компьютеры имеют расширенный диапазон входного напряжения от 9 В до 48 В DC и дополнительные схемы защиты по питанию.

№5 – Гибкость конфигурации. Возможности широкого выбора из различных вариантов ввода-вывода, интерфейсов и периферии позволяет на базе промышленного компьютера создать решение для удовлетворения широкого диапазона требований.

Чем промышленная материнская плата отличается от офисной?

До недавнего времени, промышленный и коммерческий рынок материнских плат был четко разделен между производителями. Крупнейшие производители Asus, MSI и Gigabyte занимались производством только коммерческих плат. Все из-за того, что промышленные платы выпускают небольшими партиями в количестве 100-1000 штук и поддерживают минимальный жизненный цикл от 5 до 20 лет. Коммерческие платы напротив выпускают большими партиями и снимают с производства уже через 1-2 года. Еще промышленные производители имеют возможность кастомизации серийной платы и затем ее производства небольшой партией, что не могут сделать коммерческие производители.

Однако, за последние несколько лет, ситуация изменилась. Коммерческие производители стали предлагать промышленные материнские платы под своим брендом: MSI IPC, ASRock Industrial, GIGAIPC и AAEON (Asus). Пока неизвестно как это повлияет на характеристики материнских плат, но точно можно сказать, что выбор у конечных потребителей расширился.


Визуальное сравнение коммерческой платы (слева) форм-фактора ATX с промышленной AIMB-787 (справа) с поддержкой 10-го поколения процессоров Intel Core

Есть ли еще преимущества у промышленной платы перед офисной? Конечно, перечислим основные преимущества промышленных материнских плат:

Высококачественная компонентная база. Промышленные материнские платы предназначены для круглосуточной работы в индустриальных условиях. Компоненты промышленных плат имеют более высокие технические характеристиками, чем офисные. Например, конденсаторы промышленных плат рассчитаны на работу в более широком диапазоне температур и имеют срок службы больше, чем конденсаторы коммерческих плат.

Длительный срок службы и поддержка. Минимальный срок службы промышленной материнской платы составляет в среднем 5 лет. Сервисное облуживание и доступность таких плат к покупке достигает в среднем 15 лет, в отличии от коммерческих, которые устаревают в течение 1–2 лет.

Кастомизация интерфейсов по требованию. Производители промышленных плат имеют возможность доработки/разработки платы под заказ на базе стандартной модели даже на небольшие количества. К тому же производители могут предоставить единичный образец клиенту для тестирования, что не могут предложить коммерческие производители.

Поддержка устаревших интерфейсов. Из-за длительного периода производства и разнообразия конфигураций, промышленные платы все еще поддерживают устаревшие интерфейсы, например, LPT (параллельный разъем) или ISA слот.

Поддержка устаревшего ПО. Если создать программно-аппаратное решение под конкретную задачу на базе промышленной платы, то можно не волноваться о том, что через несколько лет придется переделывать программное обеспечение из-за того, что плата снята с производства или недоступна к заказу.

Уникальное исполнение и форм-факторы. Промышленные платы выпускают в специальных форм-факторах, которые могут не встречаться в коммерческом сегменте. Например, компьютеры с большим количество слотов расширения производят на базе плат форм-фактора PICMG 1.3. Есть и совсем уникальные форм-факторы, например, PCISA . Процессорные платы PCISA имеют сразу две шины PCI и ISA. Такие платы производит только тайваньская компания iEi.


Процессорная плата форм-фактора PICMG 1.3 установлена в пассивную плату расширения

Применение коммерческих чипсетов. Большинство промышленных плат построено на чипсетах Intel серии Q, т.к. они рассчитаны именно под корпоративный рынок. Чипсеты Intel серии Q сочетают в себе необходимый функционал с поддержкой расширенных средств безопасности и администрирования. Платы на базе чипсетов AMD встречаются реже. Также отдельный сегмент рынка занимают платы на базе ARM-подобных процессоров. Такие платы предназначены для решения специальных задач.


Пример промышленных плат разного форм-фактора

Заключение

Исходя из вышеизложенных отличий промышленной материнской платы от коммерческой, становится понятно, что обычный коммерческий ПК не сможет решать производственные задачи в суровых условиях эксплуатации. В то время как ПК на базе промышленной материнской платы сможет работать десятки лет в режиме 24/7, в том числе при отрицательных температурах. Промышленную плату не снимут с продажи через год, а при необходимости кастомизации, расширения функционала и поддержки устаревших интерфейсов, производитель сможет произвести такую плату даже в небольших количествах.

В каталоге IPC2U вы всегда сможете подобрать промышленную материнскую плату или готовый промышленный компьютер под любую задачу.

Фирма Advantech, являясь одним из ведущих мировых производителей промышленных компьютеров, предлагает весьма обширную номенклатуру изделий в этой области. 15 мая в 10 утра по Москве Рамиль Рахманкулов, менеджер по продажам для ключевых клиентов, расскажет про промышленные компьютеры в стойку и почему лучше иметь ПК с запасом прочности для использования вне офиса?
Зарегистрироваться на вебинар!


Далее мы хотим поделиться статьей нашего партнера 1997 года, которая во многом все еще актуальна, а также является отличным шансом поностальгировать.


При первом знакомстве с промышленными компьютерами самое сильное потрясение связано, как правило, не с изысканным дизайном или выдающимися вычислительными возможностями, а с их стоимостью. «Чего это ваш 386 дороже моего Pentium-150?»— законный вопрос любого, кто давно привык приобретать компьютеры, держа в руке стопку прайслистов десятка-другого компьютерных фирм. Как все просто в мире офисной техники! Одна строчка типа «486DX4
100/256KB/PCI/1,3GB/15«VGANI LR/CD-ROMx8» дает нам почти исчерпывающую информацию о параметрах вашего будущего помощника.


Забудьте об этом на некоторое время, вы в другом мире, гораздо менее комфортном, чем офисная идиллия. Здесь грязно, холодно и сыро, иногда трясет и отключается электричество. И вам нужен другой напарник, не обязательно шибко умный, но более крепкий и непритязательный. Но все же: «За что я должен заплатить в два (три, четыре. ) раза дороже, и так ли это необходимо?»

Для начала выясним, зачем собственно они нам нужны, эти промышленные компьютеры. Неужели то огромное предложение вычислительной техники разнообразных конфигураций, свалившееся на нас в последние годы, не решило полностью всех наших проблем в этой области? Оказывается, нет. И дело здесь вовсе не в исключительной надежности или сверхпроизводительности этих устройств, даже наоборот — многим компьютерам, применяемым в промышленности, производительность не то что процессора Pentium, а даже устаревшего 486 (ужас, 486 — уже устаревший!) просто не нужна. А что касается надежности, то при применении в офисных условиях я бы, пожалуй, предпочел старый добрый Hewlett-Packard или Compaq. Но здесьто и кроется разгадка — в условиях промышленного предприятия жить такому красавцу от силы три дня, а потом его прекрасный малошумящий вентилятор засосет в источник питания немножко грязи пополам с какой-нибудь проводящей гадостью или интерфейсная плата не вынесет соседства с постоянно вибрирующим конвейером (кузнечным прессом, станком с ЧПУ, прокатным станом — нужное подчеркнуть) и выскочит от возмущения из своего позолоченного разъема. Да и люди в такой обстановке тоже меняются не в лучшую сторону. Это в тиши лаборатории все ходят в белом и руки моют трижды в день, а на заводе могут и маслица машинного в клавиатуру случайно плеснуть… Для особой мягкости хода клавиш, конечно. А могут и не маслица, и не в клавиатуру, а в дисплей (у «офисных» там такие чудненькие прорези, для вентиляции, говорят). Хотя, бывает, что повезет и красавца ставят в отдельной комнате, допуская к нему только избранных. Но вот беда, за соседней стенкой сварщики работают и сильные помехи создают. Короче, программа «виснет» намертво. И простаивает чудо вычислительной техники в ожидании своего реаниматора, а в это время техпроцесс без присмотра — что ребенок без родительского глаза, если не пожар, так наводнение точно устроит. Реальный мир весьма изощрен в создании различных нештатных ситуаций, и, наверное, каждый может вспомнить достаточное количество ситуаций, в которых применение чего-то более крепкого, чем офисный РС, было бы не лишним. Итак, промышленные компьютеры — это прежде всего изделия с повышенной устойчивостью к воздействиям внешней среды. И все производители добиваются этой устойчивости всеми мыслимыми (хотя и примерно одинаковыми) способами.


Для борьбы с пылью создают избыточное давление внутри системного блока, а всасывающие вентиляторы снабжены сменными пылеулавливающими фильтрами. Очень часто, особенно в моделях для пультового монтажа, применяется брызго защита по лицевой панели. С вибрациями и ударами борются, применяя прочные шасси и корпуса, закрепляя платы расширения дополнительными амортизирующими скобами и размещая дисковые накопители на специальной виброударостойкой подвеске. Внешне смотрится слегка «дубово», но самое главное — достигается исключительная механическая прочность конструкции. Многие модели предусматривают возможность установки в стандартные 19-дюймовые стойки.

Еще одна отличительная черта промышленного компьютера — его модульность и исключительные возможности расширения. Привычной глазу «материнской» платы здесь, как правило, нет. Процессорная плата наравне с периферийными вставляется в пассивную объединительную кросс-плату с большим числом слотов расширения. Такая модульная конструкция облегчает техническое обслуживание и позволяет быстро заменять модули в случае их выхода из строя. Скорость ремонта (строго говоря, среднее время восстановления) является весьма важной характеристикой для промышленных компьютеров. Во время ремонта обычно простаивает весь участок производства, что может нанести предприятию ощутимые убытки. Так как промышленному компьютеру часто приходится взаимодействовать с большим количеством датчиков и исполнительных устройств, то неудивительно, что количество слотов расширения в нем может достигать 20. Вспомните свой РС, в котором их от силы 5-6.


Борьба за свободные слоты расширения нашла свое отражение в степени интеграции процессорных плат промышленных РС. Как правило, эти платы содержат в себе все необходимые компоненты обычного компьютера: собственно процессор, память, интерфейсы с НГМД и НЖМД, порты принтера и RS232/485, а в некоторых моделях VGA, Ethernet и SCSI контроллеры. Одним из необходимых элементов процессорной платы является сторожевой таймер. Курите на здоровье, компьютер всегда будет перезагружен автоматически в случае «зависания» программы.

Устройства интерфейса «человек-машина» у промышленных РС также выполняются с учетом жестких условий эксплуатации. В клавиатурах в обязательном порядке тем или иным способом предусматривается пылевлагозащита. В рабочих станциях часто применяют ограниченный набор функциональных и цифровых клавиш, выполненных по пленочной технологии. Наиболее «дуракоопасные» органы управления, типа кнопок «Сброс» и «Выключение питания», прячут за запираемыми на ключ дверцами. В последние годы все большую популярность приобретают сенсорные экраны, дающие неограниченные возможности в создании дружественных интерфейсов. Перечислять обобщенные характеристики «среднестатистического» промышленного РС можно и дальше, однако лучше на этом остановиться, поскольку никакая журнальная статья не сможет заменить необходимости подробного ознакомления с конкретными моделями промышленных РС по каталогу производителя.

Читайте также: