Industrie-PC
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Ein Industrie-PC (kurz IPC) ist ein Computer, der für Aufgaben im industriellen Bereich eingesetzt wird. Typische Bereiche sind Prozessvisualisierung, Robotik, Industrieautomation, Test- und Prüfstände für die Industrie oder Sicherheitstechnik sowie die Qualitätssicherung. Ein Industrie-PC muss gegenüber Geräten für den Bürobereich besonderen Anforderungen genügen und wird in der Regel besonders robust gegenüber Umwelteinflüssen, elektromagnetischen Störungen und weitgehend ausfallsicher ausgelegt.
[Bearbeiten] Anforderungen
Konventionell konzipierte PCs haben infolge der Massenproduktion viele Vorzüge, z. B.: hoher Standardisierungsgrad, Flexibilität, großes Angebot an Peripheriekomponenten, günstiger Preis. Daraus entstand der Wunsch, diese auch für die Automatisierung einzusetzen. Aufgrund der hohen Flexibilität lässt sich ein PC für die Bedienung, Programmierung, Visualisierung, Langzeit-Archivierung und Simulation von Prozessen einsetzen und darüber hinaus mit herkömmlichen industriellen Steuerungen oder SPS kombinieren.
Neben der Robustheit muss ein Industrie-PC je nach Einsatzgebiet noch weitere Anforderungen erfüllen:
- Verarbeitung von Prozessdaten in Echtzeit
- Integration der Prozess-Peripherie.
- Langzeit-Verfügbarkeit der Geräte und Ersatzteile.
Es gibt zwei Ausführungen wenn ein Industrie-PC als Automatisierungsgerät genutzt wird:
- PC mit Automatisierungsteil als Hardware (z.B. PCI-Steckkarte) im selben Gehäuse, Kommunikation über einen gemeinsamen Bus. Erfüllt Echtzeittauglichkeit im strengen Sinn.
- PC mit Automatisierungsteil als Software auf einer industrietauglichen Hardware. Bei Echtzeitfähigkeit müssen manchmal gewisse Kompromisse in Kauf genommen werden, es wird zwischen „weicher Echtzeit“ und „harter Echtzeit“ unterschieden.
[Bearbeiten] Ausführungen
Die Hardware eines Industrie PCs unterscheidet sich meist von einem herkömmlichen Personal Computer. Oft reicht eine wesentlich niedrigere Performance, da die Steuerung von industriellen Maschinen keine Hochleistungsprozessoren benötigt. Im Bereich der Prozessvisualisierung werden jedoch durchaus leistungsfähige Prozessoren und Grafiklösungen, insbesondere Mehrschirmsysteme, eingesetzt.
Einige Firmen produzieren IPCs mit einem modularen Aufbau. Das bedeutet, dass die konventionelle Hauptplatine (mother board) durch eine Busplatine (back plane) und eine Slot-CPU ersetzt wird. Ein Vorteil darin ist, dass der IPC dadurch in mehreren verschiedenen Variationen zu erhalten ist. Insbesondere ist der Einsatz einer größeren Anzahl Erweiterungskarten zur Ansteuerung von Peripheriegeräten als auf üblichen Hauptplatinen möglich. Herkömmliche Hauptplatinen weisen z. B. oft nur vier bis sechs PCI-Steckplätze auf, bei IPCs sind über entsprechende Bridges zehn und mehr möglich, auch können bei Bedarf noch Einsteckkarten für den ISA-Bus unterstützt werden.
Auf der Slot-CPU sind alle Komponenten, die auf einer Hauptplatine auch zu finden sind. Es befinden sich dort unter anderem mindestens ein Prozessorsockel, sowie ein Steckplatz für den Arbeitsspeicher, Anschlüsse für Festplatten und andere Laufwerke, meist ein VGA-Chip und mindestens ein Netzwerk-Controller.
Die Busplatine ist eine Erweiterung der Slot-CPU. Auf dieser werden die Busse ausgeführt. Die maximale Anzahl beträgt in der Regel 20 Steckplätze und kann durch die Vielfalt der verschiedenen Busplatinen auf die kundenspezifischen Anforderungen angepasst werden. Die gängigsten Busse für Slot-CPUs sind PICMG 1.0 (PCI/ISA), PCISA oder PCI-Express (PICMG 1.3).
Das Gehäuse eines Industrie PCs ist in der Regel für den Einbau in einem 19 Zoll Schrank konzipiert. Weiterhin gibt es noch Box PC - kompakte und robuste Industrie-PC für den universellen Einsatz (z.B. im Schaltschrank, Steuerpult, etc.) und Panel PC - robuste Industrie-PC mit Displays.
Durch die aufwendigere Konstruktion, speziellen Anforderungen (beispielsweise erweiterter Temperaturbereich), die hochwertigeren Materialien, so wie die Erfüllung vieler Zulassungen und Richtlinien, ist der Preis eines Industrie PC höher als der eines gewöhnlichen Personal Computers im Office-Bereich.
