不只是铁壳-工业级机箱完全采购手册

专家:陈勇成 领域:工业安全 行业:机械 日期:09-08-28 16:02 点击数:1589

  产品分类: 网络通讯平台

  产品特征: 研华 多核 XEON处理器 多网口

  应用/行业推荐: 网络信息安全

  工业计算机的环境都相当恶劣,相对于商业环境,机箱所要肩负的任务,除了系统保护的基本功能之外,还必须兼顾电磁波防护与系统弹性设计。
 
  机箱在工业领域所扮演的角色,首先是最基本的系统保护,这部份包括防尘、防撞击、防震动、散热等,进阶功能则是防止电磁波外泄,再往上一层是顾及扩充性与便利性,方便进行系统架构变动,在商业用途,由于功耗低、架构固定,基础功能就已足够,但在工业领域由于应用不同,电磁波防护与系统弹性设计便会相对重要。
 
  就整体来看,商业领域与工业领域对机箱要求可归纳出4个不同之处,包括扩充性、维修便利性、应用环境、供货期。先从扩充性来看,对商用型计算机来说,由于目标功能固定,因此规格相当固定,日后再扩充的机会不多,反观工业计算机,其系统架构会因业务需求而有所变动,再加上工业计算机的主板与背板规格繁多,像是长短卡、或是传统的ATX等,所需板卡槽数与规格都不一样,如果未能在系统架构前预留扩充槽,将来需求产生时,不仅机箱要重换,系统配置也可能要重新设计,所耗费的成本将远超过商用机箱与工业用机箱的价差。
 
  第二是维修便利性,先从机箱开箱方式来看,现在一般商用机箱多为侧边单盖开启,不过这种方式在工业领域显然不足,工业机箱的内部系统设计不同,因应现场环境而可能被摆放的位置也不固定,因此需要有各种形式的开箱形式,除了传统的侧边单板外,L型与U型也陆续被开发出来,成为机箱的开箱形式之一,另外则是细处的贴心设计,像是不需工具的手旋螺丝与把手设计,都让维修人员得以快速顺利的进行作业。
 
  第三是应用环境,相对于商用环境,工业计算机的环境都相当恶劣,例如高温锅炉旁、酷寒天候中,或是高粉尘、高震动等环境,要在这些环境中,让系统得以顺利运作,除了主板设计外,机箱也会是重点之一。
 
  最后则是产品寿命与长期供货保证,商用计算机的产品寿命多半维持在2年以内,但对工业计算机而言,由于多用于生产线或各垂直产业,是企业运作命脉,不可能随时更替零组件,因此使用者对于工业计算机的使用寿命往往要求至少需达3~5年以上。
 
  就上面四个工业机箱的特点,可整理出挑选工业等级机箱的几个关键步骤。
 
  步骤一、考虑使用环境

  工业计算机从以往工业控制逐渐走向更多元的垂直产业,如医疗、金融、交通等,各应用领域中,工业计算机所面临的环境也有所不同,这时必须考虑应用环境特点来选择机箱,例如在金属锻炼的锅炉旁,就必须注意高温问题,重工业地区则是震动大、粉尘多,这时就可选择箱壳够厚、有特殊防尘处理的机箱,像是研华的箱壳厚度达1.2公厘,有无风扇设计或在风流进出处有特殊滤网设计,因此使用者必须审视本身应用环境,慎选适当规格的机箱。
 
  步骤二、了解空间限制


  不同的使用空间,会有不同的机箱形式与尺寸,就目前来看工业等级已发展出嵌入式(Embedded)、桌上型或壁挂式(Desktop/Wallmount)与机架式(Rackmount)三种外观形式,机架式的尺寸也从1U到7U,使用者可视应用空间限制,选择自己所需的机箱形式。
 
  步骤三、选择主板搭配

  工业计算机的板卡规格相当多,像是长短卡或ATX、ETX等,这些板卡所需的插槽都不同,因此也就有不同规格的机箱可以选择。在此步骤要特别注意的是扩充性的考虑,工业计算机因作业流程变动而升级系统架构是常有的事,因此机箱需预留可能需要的插槽,以利后续系统扩充使用。
 
  步骤四、完善系统整合

  此步骤可分成两个部份,一是排线的整线设计,二是电源系统的选择,在排线部份,工业计算机不比商用计算机,系统有可能更为复杂,这时排线的处理就必须更为简洁,一来降低系统复杂度,二来易于后续的维修管理,更重要的则是让机箱内部的气流导引更顺畅,让散热效果更佳。电源方面则多会被忽略,原因在于商用型机箱的电源瓦数均为固定,一般使用者不太会去特别注意到电源瓦数问题,长此以往养成习惯,多先选择最常用的瓦数,一但出问题再改,这会造成两种现象,一是现在市面上的机箱电源瓦数越做越大,在使用不察情况下,电源成本将会过高,另外则是瓦数不足导致系统停摆,自需支出额外维修费用,在这部份较好的做法是先计算系统所需瓦数,这也可请工业计算机厂商协助,找出适当电源瓦数严谨控制成本。
 
  步骤五、维修需求考虑


  工业机箱必须考虑到后续维修工作的便利性,这包括平常使用时的系统提醒、警示与维修动作的流畅两部份,系统提醒主要是让使用者可快速了解系统内部的状况,像是研华机箱除了一般的电源、硬盘指示灯外,还在机箱内部设置温度感应器,将之连结到外面的温度指示灯,操作者可从灯号显示判断系统内部温度。在维修便利性方面,如不用工具的手旋螺丝设计,且此设计还将旋下的螺丝挂在螺丝孔外,不会因维修作业繁忙而弄丢,另机箱零组件如风扇、滤网也需设计成模块化,以抽换方式进行更换,缩短维修时间。
 
  步骤六、系统验证

  工业计算机使用于各种控制系统中,其认证需求会比商用计算机更高,如震动、撞击、宽温、电磁波等,都有不同层级的认证规范,一般来说,工业机箱必须配合内部系统进行三层次的验证,首先是在常温下,进行规格的初步认证,这部份与商用计算机差别不大,就是看在一般环境下系统的运作是否顺畅,第二部份则是在实验室中,以特殊环境测验系统,如高低温、高震动等,在此恶劣环境下测试系统的稳定度,通过实验室验证后,最后在将产品送到实际使用环境测试,以进行局部微调与规格确认,当一切底定后,最后再申请系统安规认证,由于工业计算机多属于控制系统的一部分,必须整合到整体系统内,目前全球各国对各工业设备都有相当严苛的安规标准,因此厂商进行系统验证时,必须将内部的系统和外部的机箱进行整体全面的考虑。

  机箱在整体系统中,可说是最显眼,但也最容易忽略的零组件,但机箱质量的质量良窳否,对系统稳定度其实有相当大的影响,因此专业的机箱设计将成为系统稳定运作的最佳帮手,研华长期耕耘工业计算机领域,在机箱方面也有卓越表现。

  关于研华

  自1983年创立以来,研华以其远见卓识和诚实守信而在产业计算机领域拥有一席之地。研华同时也是Intel嵌入式与通讯联盟 (Embedded & Communications Alliance) Premier Member。通过与解决方案伙伴的密切合作,我们能够为各种工业应用提供完整的解决方案。研华的产品和解决方案涵盖3个领域:嵌入式计算机平台事业群 (Embedded ePlatform Organization)、服务应用计算机事业群(eServices & Applied Computing Group)以及工业自动化事业群 (Industrial Automation Group)。研华拥有3400多名专职员工,在18个国家、39个主要城市之间形成了一个广泛的技术支持和营销网络,因此可以为全球的客户提供快速的上市服务。

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