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各种因素都会产生严重影响需要仔细考虑尤其是在边缘实施时。许多消费者在维护良好的舒适房间中可以选择忽略的事情在工厂车间等恶劣环境中却无法做到。空间限制、灰尘、碎片和极端温度都会影响OEM和系统集成商部署其计算解决方案的方式。
其中一项关键决策是在传统主板或单板计算机(SBC) 之间进行选择。各种外形尺寸发挥着不可或缺的作用为复杂的自动化任务提供必要的处理和性能或者提供承受恶劣条件的可靠性而无需消耗过多的电力。本文我们将探讨为工业自动化部署选择主板或SBC时的关键考虑因素。 主板有不同的尺寸。这些尺寸根据PCB上现有的功能提供各种功能。更大的主板在物理上允许更多的空间从而提供更好的性能和更多扩展通过 I/O、PCIe 插槽等。
传统的ATX、micro-ATX 和 mini-ITX 主板遵循基于插槽类型的设计步骤。这些主板允许将 CPU 处理器插入指定插槽中。基于插槽的主板是许多人都熟悉的最知名的主板类型。
另一端是单板计算机——一种捕捉完全集成系统精髓的主板版本。CPU等组件焊接到 PCB上。单板计算机由于尺寸小而成为流行的选择同时仍然提供足够的输出来为小型物联网设备供电。
然而当谈到工业应用时许多人会选择专门设计为工业板的外形尺寸和主板。这些板比商业同类板更具弹性和坚固性。它们的设计更加简单消除了消费级主板常用的许多不必要的附加组件。
选择合适的主板
对于许多工业嵌入式应用来说在任何系统部署时尺寸在整体选择中起着重要作用。很多时候集成商会放弃大型消费者友好型 ATX 主板而选择工业微型 ATX、迷你 ITX 或更小的尺寸以满足其空间有限的要求。该决定最终取决于应用程序的类型和工作负载。
Micro-ATX主板在消费者和工业市场中都很受欢迎因为它提供了ATX主板中的大部分功能。它具有丰富的扩展能力非常适合某些需要高处理性能的应用例如边缘人工智能、机器/计算机视觉等。另一方面mini-ITX 主板通常是最受欢迎的外形规格。虽然仍然提供插座设计但主板具有非常方便的外形尺寸适合许多嵌入式应用。这两种尺寸都足够小可以安装在空间有限的位置同时提供高能效、高性能处理的能力。
然而对于那些空间极其有限的人来说许多人会转向单板计算机。牺牲附加功能以获得更可靠、低功耗的平台正是许多人在工业 4.0 常见的严格环境中努力实现的目标。这些SBC 的尺寸范围为 1.8 英寸至3.5 英寸并包括 nano-ITX 外形的单板计算机。许多小型主板都受益于较长的使用寿命因为它们经久耐用无需更换或维护从而降低了总拥有成本。
考虑到资源许多人可能会发现有用的最终选择是专有设计该设计不符合许多主板复制的传统外形尺寸。这些主板通常安装在完全嵌入式系统中这些系统严格仅适用于指定系统并且无法在其他系统中使用。
如果您正在寻找高性能应用程序请考虑以微型 ATX 板或微型ITX 为中心的系统。对于空间有限且具有严格功率限制的应用无风扇SBC 应该是首选板。最终工作负载的类型将决定最适合您的部署的主板的最终选择。始终需要考虑尺寸、功率、性能和耐用性要求以确保正确部署。 选择适合您的工业应用的合适主板后下一步是了解如何保护集成组件及其周围的一切。当然让主板暴露在恶劣的环境中并不是最好的主意因为有许多有害因素很容易导致主板出现故障或故障。
在几乎许多情况下主板通常都配有坚固的机箱为主板和其他组件提供强大的可靠性和保护。它在保护系统免受环境因素和物理损坏方面发挥着至关重要的作用。嵌入式机箱应坚固、通风良好并能有效散热以保持最佳工作温度。
与机箱组合在一起工控机就诞生了。这些嵌入式系统已做好准备可以应对最严酷的工业 4.0 部署。
