Промышленные и инструментальные компьютеры

Компьютеры для промышленного применения обобщенно называются Industrial PC. Здесь, конечно же, под PC понимается не персональный (как таковой) компьютер, а компьютер, совместимый с IBM PC. Такие компьютеры предназначены для особых (не офисных) условий эксплуатации. Промышленному компьютеру по роду службы приходится располагаться поблизости от подконтрольного объекта, в той или иной степени разделяя его условия существования (в противном случае компьютер можно было бы установить в уютном офисе с обычными условиями эксплуатации).

Условия эксплуатации могут быть тяжелыми в смысле климата – температуры, влажности, пыли, осадков и т. п. Компьютер может подвергаться механическим воздействиям – вибрации, ударам, ускорению. Химическое воздействие подразумевает, например, агрессивные пары и газы. Неблагоприятное соседство с электропотребителями (мощными контакторами, сварочными аппаратами, печами) вызывает как электромагнитные возмущения, так и осложнения с питанием. Уже перечисленных невзгод достаточно, чтобы испугаться за «здоровье» нежного настольного компьютера, попавшего в такие условия. Добавим еще, что может потребоваться подключение к промышленному компьютеру большого числа цепей связи с объектом, для которых на задней панели PC просто не хватит места под разъемы, а на системной плате не хватит слотов для интерфейсных карт сопряжения. И наконец, конструкция должна обеспечивать минимальное время поиска и устранения неисправностей, которые неизбежны даже при самом высоком уровне надежности. К инструментальным компьютерам, в основном предназначенным для сбора и обработки информации о каком-либо сложном объекте (например, экспериментальной установке), предъявляются похожие требования; правда, внешние условия, как правило, помягче.

Для соответствия этим требованиям конструктив PC должен быть заметно преображен. В PC объединение модулей (интерфейсных карт) осуществляется через системную плату, на которой сейчас размещают практически все основные и жизненно важные компоненты, от процессора до большинства стандартных интерфейсных адаптеров. И эта сложнейшая плата оказывается на самом дне корпуса, «погребенная» под установленными в нее интерфейсными картами и подсоединенными кабелями. Если она откажет, то для замены или ремонта компьютер придется разобрать полностью, что делается не так-то быстро. Чтобы избежать таких затруднений, в промышленных и инструментальных компьютерах функцию объединения модулей выполняет пассивная кросс-плата (passive backplane). Точный перевод названия указывает на местоположение этой платы в конструктиве – заднюю плоскость. На такой плате устанавливают только разъемы подключения функциональных модулей и блока питания. Все функциональные модули устанавливаются в блок спереди и объединяются ме­жду собой магистральной шиной кросс-платы. Внешние подключения к модулям осуществляют либо со стороны лицевой панели модулей, либо с задней стороны кросс-платы через контакты разъемов, не используемых под магистральные шины.

Функциональные модули могут иметь различное назначение, но главным является, конечно же, процессорный модуль. Современные процессорные модули функционально идентичны традиционным системным платам с интегрированной периферией. На них устанавливают процессоры от 386 до Pentium II/III, «золотой серединой» являются экономичные и эффективные процессоры классов 486 и Pentium. Периферийные модули выполняют функции аналогового и цифрового ввода-вывода, и из широкого ассортимента выпускаемых модулей всегда можно набрать комплект, «персонально» подходящий к компьютеризуемому объекту.

Как и для традиционных (настольных) ПК, в данной отрасли существуют стандарты на конструктивы и, конечно же, стандарты на объединительные шины.

Контрольные вопросы

1. Зачем необходимо знание аппаратной и программной части ПК?

2. Каковы отличительные особенности компьютеров семейства PC?

3. Настольные компьютеры семейства PC.

4. Малогабаритные компьютеры семейства PC.

5. Промышленные и инструментальные компьютеры семейства PC.