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工控機(jī)箱的特點(diǎn)和應(yīng)用

* 來(lái)源: * 作者: admin * 發(fā)表時(shí)間: 2020-09-12 9:07:26 * 瀏覽: 692

工控機(jī)通俗的說(shuō)就是專(zhuān)門(mén)為工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)而設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)，而工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)一般具有強(qiáng)烈的震動(dòng)

，灰塵特別多

，另有很高的電磁場(chǎng)力干擾等特點(diǎn)，且一般工廠均是連續(xù)作業(yè)即一年中一般沒(méi)有休息

。因此，工控機(jī)與普通計(jì)算機(jī)相比必須具有以下特點(diǎn)：

　　1）機(jī)箱采用鋼結(jié)構(gòu)，有較高的防磁

、防塵

、防沖擊的能力。 2）機(jī)箱內(nèi)有專(zhuān)用底板

，底板上有PCI和ISA插槽

。 3）機(jī)箱內(nèi)有專(zhuān)門(mén)電源，電源有較強(qiáng)的抗干擾能力

。 4）要求具有連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間工作能力

。

　　5) 一般采用便于安裝的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱（4U標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱較為常見(jiàn)）注：除了以上的特點(diǎn)外，其余基本相同

。另外

，由于以上的專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)，同層次的工控機(jī)在價(jià)格上要比普通計(jì)算機(jī)偏貴

，但一般不會(huì)相差太多

。

　　一、目前工控機(jī)的劣勢(shì)

　　盡管工控機(jī)與普通的商用計(jì)算機(jī)機(jī)相比

，具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)

，但其劣勢(shì)也是非常明顯的--數(shù)據(jù)處理能力差，具體如下：

　　1) 配置硬盤(pán)容量小 2) 數(shù)據(jù)安全性低 3) 存儲(chǔ)選擇性小 4）價(jià)格較高

　　二

、控機(jī)工箱分類(lèi)

　　IPC（Industry Personal Computer）簡(jiǎn)稱(chēng)工控機(jī)

，或者硬盤(pán)錄像機(jī)，DVR（digital video recording）

。工控電腦是在惡劣的環(huán)境下使用

，對(duì)產(chǎn)品的易維護(hù)性、散熱

、防塵

、產(chǎn)品周期、甚至尺寸方面都有著嚴(yán)格的要求

。因此在設(shè)計(jì)和選擇工控機(jī)平臺(tái)的時(shí)候

，考慮的更多的是機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，然后才是對(duì)性能等的考慮

。如中昌的工控基本沒(méi)有這些保護(hù).

　　工控機(jī)箱分類(lèi)：

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。?）高度一般分1U（44MM*430MM*XX），2U（88*430*XX）

，3U

，4U（178MM*430MM * XX），5U

，6U

，7U，8U等

，一個(gè)1U的高度是44MM

，其他高度依次類(lèi)推

；

　　（2）長(zhǎng)度：國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的長(zhǎng)度有兩種450MM與505MM

，根據(jù)客戶(hù)的具體要求還可以擴(kuò)分其他長(zhǎng)度

，比如：480MM，500MM

，520MM

，530MM，600MM等

；其中450MM~~520MM的尺寸機(jī)箱占市場(chǎng)需求的90%以上

；加長(zhǎng)型機(jī)箱的作用主要是有以下3個(gè)：一個(gè)是安裝雙CPU至強(qiáng)12” * 13”的主板，必須要 520MM的長(zhǎng)度才能安裝這樣的大板

；另外一個(gè)是安裝工業(yè)CPU長(zhǎng)卡或者是300MM長(zhǎng)的視頻卡等需要足夠的擴(kuò)展空間

；最后一個(gè)是散熱空間的考慮，由于有些監(jiān)控用戶(hù)需要安裝多路視頻卡與多個(gè)硬盤(pán)

，比如64路

，128路等，10個(gè)硬盤(pán)就需要很好的散熱效果

；

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。?）臥式與壁掛式

　　壁掛式：此外，由于某些設(shè)備制造商需要把控制中心（IPC）放置在其設(shè)備之中

。因此對(duì)工控機(jī)的體積有較為嚴(yán)格的要求

。傳統(tǒng)的上架式19英寸機(jī)箱體積基本很難滿(mǎn)足要求，因此針對(duì)此種客戶(hù)需求

，推出了壁掛式的機(jī)箱

。例如某品牌的IPC－6606/6608壁掛機(jī)箱系列。這類(lèi)機(jī)箱由于體積小

，并且應(yīng)用環(huán)境在某設(shè)備內(nèi)部

，因此設(shè)計(jì)理念也重在散熱和擴(kuò)展性能上

。下圖是IPC－6806應(yīng)用在某測(cè)試平臺(tái)的機(jī)柜內(nèi)部狀態(tài)

。

　　服務(wù)器機(jī)箱--1U與2U。

　　三

、工控機(jī)箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)

　　硬盤(pán)架

，光驅(qū)架:硬盤(pán)架一般分兩種，一種是分拆式

，一種是壓卡式

。品質(zhì)優(yōu)異的機(jī)箱一般都帶金屬?gòu)椈煞勒鸸δ埽话惭b硬盤(pán)數(shù)量一般從4—15個(gè)

；底板：底板的規(guī)格有多種

；主要以主板的規(guī)格來(lái)劃分

。普通的主板一般都可以安裝；其中520MM以下長(zhǎng)度的機(jī)箱是安裝不了12”*13”的雙至強(qiáng)大板的主板的

，必須要520MM長(zhǎng)度的機(jī)箱才能安裝

。

　　壓卡條：主要起固定作用。有安防監(jiān)控的安裝視頻長(zhǎng)卡

，或者是工業(yè)CPU長(zhǎng)卡時(shí)

，必須要固定長(zhǎng)卡，一面使用過(guò)程中出現(xiàn)晃動(dòng)

，不牢固等現(xiàn)象

。后槽的擴(kuò)展：有7槽或14槽兩種；14槽的背板主要的用途是安裝多路視頻卡

，比如有些大型的監(jiān)控系統(tǒng)

，則要64路，或者128路時(shí)

，必須要換成14槽的背板

；如右上圖

　　四、工控機(jī)箱的導(dǎo)熱

　　散熱結(jié)構(gòu)的合理性是關(guān)系到計(jì)算機(jī)能否穩(wěn)定工作的重要因素

。目前最有效的機(jī)箱散熱解決方案是利用互動(dòng)散熱通道結(jié)構(gòu)散熱：外部低溫空氣由機(jī)箱前部120mm高速滾珠風(fēng)扇和機(jī)箱兩側(cè)散熱孔吸入進(jìn)入機(jī)箱

，經(jīng)過(guò)硬盤(pán)架、南北橋芯片

、各種板卡

、北橋芯片，最后到達(dá)CPU附近

，在經(jīng)過(guò)CPU散熱器后

，熱空氣一部分從機(jī)箱后部的兩個(gè)80mm高速滾珠排氣風(fēng)扇抽出機(jī)箱，另外一部分通過(guò)電源風(fēng)扇排出機(jī)箱

。機(jī)箱風(fēng)扇采用滾珠風(fēng)扇

，其優(yōu)點(diǎn)是風(fēng)量大、轉(zhuǎn)速高

、發(fā)熱少

、壽命長(zhǎng)、噪音低

，避免了過(guò)大的噪音

，真正實(shí)現(xiàn)了“綠色”散熱。

　　五

、工控機(jī)箱的抗震

　　工控機(jī)箱在工作的時(shí)候

，由于機(jī)箱內(nèi)部的光驅(qū)、硬盤(pán)、機(jī)箱里的多個(gè)風(fēng)扇在高速運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候都會(huì)產(chǎn)生震動(dòng)

，而震動(dòng)很容易導(dǎo)致光盤(pán)讀錯(cuò)和硬盤(pán)磁道損壞以至丟失數(shù)據(jù)

，所以機(jī)箱的抗震性也是我們機(jī)箱關(guān)鍵的一個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。因?yàn)榭紤]到機(jī)箱的抗腐蝕

、導(dǎo)電

、導(dǎo)熱等的內(nèi)部要求，我們的機(jī)箱減震系統(tǒng)全部采用金屬材料制成

，這比起用橡膠材料做減震不光能達(dá)到上述要求

，還能起到抗老化，耐熱等作用

。我們這套減震系統(tǒng)的解決方案得到了國(guó)內(nèi)外客戶(hù)的好評(píng)

。

　　六、工控機(jī)箱的電磁屏蔽

　　我們的主機(jī)在工作的時(shí)候

，主板

、CPU、內(nèi)存和各種板卡都會(huì)產(chǎn)生大量的電磁輻射

，如果不加以防范也會(huì)對(duì)人體造成一定傷害

。這個(gè)時(shí)候機(jī)箱就成為了屏蔽電磁輻射，保護(hù)我們健康的一道重要防線(xiàn)

。屏蔽良好的機(jī)箱還可以有效地阻隔外部輻射干擾

，保證計(jì)算機(jī)內(nèi)部配件不受外部輻射影響。工控機(jī)箱為了增加散熱效果

，機(jī)箱上必要的部分都會(huì)開(kāi)孔

，包括箱體側(cè)板孔、抽氣扇進(jìn)風(fēng)孔和排氣扇排風(fēng)孔等等

，所以孔的形狀必須符合能阻擋輻射的技術(shù)要求

。機(jī)箱上的開(kāi)孔要盡量小，而且要盡量采用阻隔輻射能力較強(qiáng)的圓孔

。其次

，要注意各種指示燈和開(kāi)關(guān)接線(xiàn)的電磁屏蔽。比較長(zhǎng)的連接線(xiàn)需要設(shè)計(jì)成絞線(xiàn)

，線(xiàn)兩端的裸露的焊接金屬部分必需用膠套包裹

，這樣也避免了機(jī)箱內(nèi)用電線(xiàn)路產(chǎn)生的電磁輻射。

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