آشنایی با انواع کامپیوتر های صنعتی و کاربرد آن‌ها
کامپیوتر های صنعتی سیستم‌هایی هستند که برای استفاده در محیط‌های صنعتی بطور خاص طراحی و ساخته می‌شوند. مکانیزه‌شدن صنایع در عصر حاضر موجب شده‌تا به‌ابزارهایی به‌منظور کنترل و نظارت بر روند کاری ماشینآلات نیاز باشد. این پردازش اطلاعات و تجزیه‌و تحلیل کردن آن‌ها از بخش‌های اصلی هر صنعت مکانیزه‌شده و اتوماسیون صنعتی است. به‌همین دلیل و برای مرتفع کردن این نیاز مهندسین دست به‌طراحی کامپیوترهای صنعتی زدند که در حقیقت بخش اصلی و حیاتی از اتوماسیون‌های صنعتی را شامل می‌شود. در این مقاله تلاش کرده‌ایم تا با این تجهیزات ضروری در صنعت و انواع و کاربردهای آن بیشتر آشنا شویم.
حتما بخوانید:
کامپیوتر صنعتی چیست؟
این تجهیزات شامل نوع به‌خصوصی از سیستم‌های محاسباتی و پردازشی به‌شمار می‌روند. این تجهیزات برای به انجام رساندن اعمالی مانند مدیریت کردن اتوماسیون ها و تجهیزات به‌کار رفته در کارخانه‌ها طراحی و ساخته شده‌اند. در این ریانه‌ها اغلب از فناوری‌هایی برای خنک کردن سیستم بهره گرفته شده بدون اینکه به فن نیازی داشته باشند. اتصالات در این نوع از رایانه‌های به‌کار رفته در صنعت بدون نیاز به کابل بوده و این نیز یکی از ویژگی‌های خاص کامپیوتر های صنعتی است.
ویژگی‌هایی که برای این نوع از رایانه‌ها در نظر گرفته‌شده‌است موجب کارایی و ثبات بالا در بهره‌وری اتوماسیون‌های صنعتی می‌گردد. فیلترهای تعبیه‌شده‌در آن‌ها از پیشرفته‌ترین نوع موجود بوده تا مانع از ورود آلودگی‌های زیست محیطی به‌درون رایانه گردند. تایمرهای این سیستم‌ها نیز این قابلیت را دارند تا به‌شکل کاملا اتوماتیک و خودکار دوباره تنظیم شوند. بر عکس کامپیوترهای خانگی نوعی صنعتی دارای CPU هایی کاملا جدا هستند که مادربرد متصل می‌گردند. به دلیل اینکه این کامپیوترها در قیاس با نوع خانگی موارد استفاده‌ی کمتری دارند در حجم کمتری نیز تولید و عرضه می‌شوند.
مطالب مرتبط:
انواع مختلف کامپیوتر های صنعتی کدام است؟
این رایانه‌ها با توجه به‌مورد استفاده و کاربردی که دارند و نیز ویژگی‌های ساختاری در گروه‌ها و دسته‌های متفاوتی قرار می‌گیرند.
1- کامپیوترهای صنعتی با امکان نصب شدن در رک(RACK MOUNT):
این قابلیت موجب می‌شود تا بتوانید ویژگی‌های دیگری همچون طول عمر بالا و نیز طیف گسترده‌ای از مادربردها از مدل‌های مختلف را بر روی آن نصب نموده و به حسب نیاز به کار گرفت. همچنین کارت‌های گرافیکی که در صنعت مورد نیاز است در کنار بردهای پسیو بر روی این سیستم‌ها نصب می‌شوند.
2- کامپیوتر های صنعتی بدون فن:
این نوع از رایانه‌های صنعتی تنوع مدل بسیار زیادی دارند و علاوه بر مصرف پایین دارای وزن بسیار کمی نیز هستند. سیستم خنک کننده در این نوع بدون نیاز به‌فن طراحی شده از این رو در بسیاری از اتوماسیون‌های صنعتی در سطح وسیعی مورد استفاده قرار می‌گیرد. از دیگر ویژگی‌های این مدل امکان استفاده در محیط‌های صنعتی سخت و ظرفیت بالا برای پذیرش لرزش‌های ایجاد شده است. همچنین اگر محیط صنعتی دارای دمای بسیار بالا و یا بسیار پایین باشد استفاده از این نوع توصیه می‌شود.
3- کامپیوتر های مجتمع صنعتی:
این نوع از رایانه‌ها از چندین کیس به همراه لوازم مورد نیاز هر کیس اعم از:
- مانیتور
- برد پسیو
- مادربرد
- موس
- کیبورد
تشکیل می‌شود. اگر به تجمیع سیستم‌ها در محیط صنعتی نیاز باشد استفاده از این کامپیوترهای صنعتی به شدت توصیه می‌شود. برای این مدل از رایانه‌های صنعتی امکاناتی نظیر:
- صفحه نمایش در سایزهای مختلف
- تاچ بودن مانیتور
- امکان تغییر دادن مادربرد و پسیو بر حسب نیاز در هر پروژه
- قابلیت رویت مانیتور حتی در زیر نور مستقیم خورشید
- گستره‌ی دمایی متنوع
در نظر گرفته‌شده‌است. در خطوط تولید از این پلتفورم برای سخت افزارهای HMI بهره‌گرفته‌می‌شود.
4- کامپیوتر های صنعتی پانلی:
بیشتر کاربرد این نوع از سیستم‌ها در محیط‌های صنعتی است که خشن بوده و گستره‌ی بالایی از درخواست‌ها برای آن در نظر گرفته‌شده‌باشد. برای این مدل یا اصلا فن تعبیه‌نمی‌شود و یا از فن‌های فوق نازک بهره گرفته شده‌است. مانیتور سیستم لمسی بوده و امکان روشنایی در سطوح بالا برای آن در نظر گرفته‌شده‌است. کامپیوترهای پانلی عمدتا برای موارد زیر مورد استفاده قرار می‌گیرند:
- کنترل پردازش
- سیستم‌های مانیتورینگ
- ترمینال‌های اطلاع رسانی
- ترمینال‌های حمل و نقل
از دیگر ویژگی‌های این نوع رایانه صنعتی می‌توان به گستره‌ی وسیع CPU توان پایین مصرفی و امکان نصب شدن در خودروها نام برد.
5- کامپیوتر های صنعتی حرفه‌ای:
این سیستم‌ها که به اختصار CPCL نامیده‌می‌شوند تمام ابعاد برد CPU از نوع به روز تا ماژول چند منظوره‌را شامل می‌شوند. از این نوع رایانه‌های صنعتی در بخش‌هایی همچون:
- مخابرات
- اتوماسیون صنعتی
- ارتباطات با راه دور
- نظامی
- علمی و تحقیقاتی
کامپیوترهای صنعتی حرفه‌ای در دو نوع U3 و U6 در بازار موجود بوده که با بردهای واسط ارائه می‌شوند. نوع حرفه‌ای از این کامپیوترها از طریق برقرار کردن ارتباط با بخش‌های سخت افزاری قادر هستند تا سرعت عمل بالایی را ایجاد کنند. این ویژگی در صنایع یک مزیت بزرگ به شمار می‌رود. این مدل‌ها امتیازاتی نسبت به سایر انواع دارند اعم از:
- برای هر برد I/O هایی متناسب با آن وجود دارد و می‌توان از طریق پشت کیس آن‌ها را متصل نمود.
- قابلیت تهویه هوا به شکل ایده‌آل
- مقاومت بالا در برابر هر گونه شوک و لرزشی
- قابلیت اسمبلینگ در نهایت سهولت
- تعبیه کارت‌های DAQ که با باس سیستم نیز منطبق هستند.
- پل‌های متناظر با باس و مناسب با کارت‌های PLC ها
6- کامپیوتر های صنعتی پرتابل:
این نوع از رایانه‌های مورد استفاده در صنعت امکاناتی از قبیل هندلند- دیتا کالکتور هستند که با توجه به سایز کوچکی که دارند به راحتی قابل حمل و جابهجایی بوده و صفحات آن‌ها نیز به حالت لمسی در نظر گرفته‌شده‌است. در ساخت بدنه‌ی این نوع استانداردهای بالایی مدد نظر قرار داده شده است تا در مقابل انواع ضربه و پاشیده شدن آب از مقاومت خوبی برخوردار باشند. یکی از ویژگی‌های این مدل کامپیوترهای پرتابل در صنعتی این است که می‌توان امکاناتی نظیر اسکنر بارکد و شبکه بی سیم و قرائتگرها را به آن‌ها اضافه نمود.
7- کامپیوتر های صنعتی پزشکی:
انواع مختلف و متمایزی از این رایانه‌های صنعتی نیز طراحی و عرضه شده است که هر یک برای کاربردی خاص مطلوب و مناسب است.
حتما بخوانید: اینترنت اشیا (IOT) چیست؟ کاربرد آن در صنعت
کامپیوتر های صنعتی چه کاربردهایی دارند؟
این کامپیوترها در بخش‌های مختلفی مورد استفاده قرار می‌گیرند که تنها به‌صنعت محدود نمی‌شود. در این بخش به تعدادی از انواع کاربردهای این رایانه‌های صنعتی اشاره خواهیم کرد:
1- اتوماسیون صنعتی:
زمانی که تولیدات در هر بخش افزایش قابل توجهی پیدا کند دیگر نیروی انسانی جوابگوی تامین نیروی فیزیکی و کنترلی آن نخواهد بود. به همین دلیلی و برای غلبه بر این مشکل اتوماسیون‌های صنعتی طراحی و ساخته شده‌اند. قلب تمام سیستم‌های اتوماسیون صنعتی کامپیوترهای صنعتی است که مورد استفاده قرار می‌گیرند. ساختار مستحکمی که برای این کامپیوترها در نظر گرفته شده است این امکان را فراهم می‌کند تا در محیط های صنعتی به‌کار گرفته شوند و دقت و سرعت سیستم را بطور قابل ملاحظه‌ای بالا ببرند. وظایف این رایانه‌ها در اتوماسیون صنعتی عبارتند از:
- مدیریت سیستم‌های حرکتی
- ثبت نمودن داده‌ها
- بازرسی
- تجزیه و تحلیل داده‌ها
- کنترل و نظارت بر سیستم
با توجه به کارایی و وظایفی که این کامپیوترها بر عهده دارند می‌توان گفت که بدون آن‌ها صنعت به شیوه‌ی مدرن وجود نخواهد داشت.
2- بازرسی- آزمایش و اندازه‌گیری:
از اندازه‌گیری برای کیفیت و فرآیند تولید در خطوط تولید کارخانه‌ها استفاده می‌شود. این سنجش‌ها موجب بالا رفتن سطح کیفی محصولات نهایی خواهد شد. پیش از ورود کامپیوترهای صنعتی به این عرصه با نمونه گیری‌های کوچک این اندازه‌گیری‌ها انجام می‌شد. اما این وظیفه با توسعه یافتن صنایع بر عهده‌ی رایانه‌های هوشمند قرار گرفته است. دقت و سرعت رایانه‌ها نسبت به شیوه‌های قدیمی بسیار بیشتر بوده و در نتیجه تاثیر بیشتری بر افزایش کارایی پروسه تولید می‌گذارند.
3- کیوسک‌های تعاملی:
رایانه‌های صنعتی که فاقد فن هستند و hmi ها از نیازهای اساسی این روزها در بیشتر تجارت‌ها به‌شمار می‌روند. کوچکی و قابلیت حمل و نقل و جابهجایی برای این نوع موجب شده تا بخش‌هایی که نمی‌توان بطور مداوم مورد نظارت قرار گیرند را تحت پوشش قرار دهند. از این کیوسک‌ها برای کم کردن هزینه‌های مربوط به نیروی انسانی و همچنین بالا بردن میزان رضایت مشتری در بخش‌های مختلفی مانند فرودگاه‌ها و مشاغل گسترده و حتی سوپرمارکت‌ها استفاده می‌کنند.
4- استخراج زیرزمینی:
امروزه برای استخراج در زیر زمین از این کامپیوترها استفاده می‌شود. بدلیل شرایط محیطی بسیار سخت آن‌ها را از نظر ساختاری بسیار مقاوم و مستحکم می‌سازند تا در شرایط پیچیده در زیر زمین عملکرد خوبی از خود بجای بگذارند. چرا که این رایانه‌ها باید در برابر عوامل محیطی همچون گرد و خاک زیاد و دمای بالا نه تنها مقاوم بوده بلکه عملکرد مطلوبی نیز نشان دهند. کامپیوترهای صنعتی که در بخش معادن و حفاری زیر زمین مورد استفاده قرار می‌گیرند بطور ویژه برای این منظور طراحی و ساخته می‌شوند.
5- نظارت و امنیت:
ویژگی‌های در نظر گرفته‌شده برای این کامپیوترهای صنعتی اعم از مقاومت بالا نسبت به‌لرزش و شوک‌های ناگهانی و گستره‌ی دمایی بالا موجب شده تا برای نظارت و در دوربین‌های نظارتی و همچنین در خودروها به‌منظور افزایش ایمنی سرنشینان مورد استفاده‌واقع شوند. عدم استفاده از فن و اتصال همزمان چندین پورت و پشتیبانی از آن‌ها از جمله ویژگی‌هایی است که برای این کاربرد رایانه‌های صنعتی بسیار ضروری و لازم است.
6- نظامی-دریایی:
برای کنترل نمودن عملیات در کشتی و زمین نیاز به این رایانه‌ها است تا در شرایط پیچیده و سخت کارایی خود را از دست نداده و عملیات را مدیریت و کنترل نمایند. این رایانه‌ها علاوه‌بر مقاومت نسبت به‌گرد و غبار در برابر پاشیده شدن آب بر روی آن‌ها نیز مقاوم هستند. تمام این موارد به‌کارایی هر چه بیشتر این سیستم‌ها کمک می‌کنند.
حتما بخوانید: WinCC چیست؟ کاربرد آن
کامپیوترهای صنعتی چه تفاوتی با نوع رومیزی دارند؟
از آن جایی که شرایط کار و نیز وظایف هر یک از این انواع تفاوت‌‍‌های زیادی با هم دارند بنابراین طبیعی است که از وجوه مختلف با یکدیگر متمایز باشند. این وجوه تمایز در کامپیوترهای رومیزی و صنعتی عبارتند از:
شکل محفظه:
از آن جایی که نوع صنعتی برای شرایط سخت طراحی و ساخته‌می‌شود بنابراین از آلیاژهایی مستحکم در ساخت آن‌ها استفاده‌شده‌است. یک شاسی از جنس آلومینیوم نیز به عنوان محفظه خارجی در آن تعبیه می‌شود تا بتواند گرمای داخلی این سیستم‌ها را به خارج منتقل نموده و از داغ شدن آن جلوگیری نماید.
طبقه بندی اجزا:
نوع صنعتی از رایانه‌ها در دسته تجهیزات صنعتی قرار داده می‌شوند و به همین دلیل در ساخت آن‌ها استحکامات بیشتری در نظر گرفته می‌شود. مثلا لحیم کاری این نوع بیار مقاوم و مستحکم‌تر از نوع رومیزی می‌باشد.
حفاظت در برابر گرد و غبار:
استانداردهای بالایی در ساخت کامپیوترهای صنعتی در نظر گرفته‌می‌شود که یکی از آن‌ها حفاظت در برابر ورود گرد و خاک است.
دمای بالا:
طراحی این نوع به‌گونه‌ای است که بتوانند در شرایط دمایی بالا به‌خوبی کار کرده و مقاومت نمایند.
قابلیت توسعه و پایداری:
ساختار نوع صنعتی کامپیوترها بگونه‌ای است که هم عمر طولانی‌تری نسبت به نوع رومیزی داشته باشند هم به راحتی می‌توان آن‌ها را برای فناوری‌های روز توسعه داد. این ویژگی در مواردی که باید بعد از چند سال سیستم‌ها و ماشینآلات کارخانه را نوسازی نمود بسیار مفید می‌باشد.
