„Komputer przemysłowy” to nie tylko „bardziej solidny”

Z tego artykułu dowiesz się:

• co w praktyce oznacza, że komputer jest „przemysłowy",
• jak zapewniana jest odporność komputerów IPC na kąpiel,
• jakie nieoczywiste zastosowania może mieć komputer IPC.

Komputery są dziś wszędzie – i są praktycznie niezastąpione. Na rynku dostępny jest szeroki wachlarz rozwiązań o różnych możliwościach i przeznaczeniu. W przemyśle spotykamy szczególny rodzaj tych urządzeń, czyli komputery przemysłowe. Z punktu widzenia oprogramowania IPC nie różnią się niczym od zwykłych domowych lub biurowych (choć mogą). Od zwykłego komputera odróżnia je jakość wykonania oraz... „przemysłowość". Przyjrzyjmy się kilku ciekawym aspektom tej „przemysłowości".

Komputer przemysłowy służy obecnie nie tylko do sterowania maszynami i urządzeniami produkcyjnymi oraz procesami czy do gromadzenia danych i monitorowania procesów. Jest często czymś więcej – kluczowym urządzeniem w procesie integracji oprogramowania produkcyjnego z nadrzędnymi systemami informatycznymi, umożliwiając dalszy przepływ informacji. Wraz z postępem technologii w epoce Industry 4.0, rola i zadania komputerów przemysłowych nabierają coraz większego znaczenia. Dlatego też ten segment produktów nieustannie się rozwija.

Łatwa możliwość rozszerzenia i dostosowania do indywidualnych potrzeb

Komputery przemysłowe Box PC posiadają kompaktowe obudowy, jednak można je rozbudowywać – dzięki portom PCI oraz poprzez podłączanie różnego rodzaju urządzeń zewnętrznych, komunikacyjnych, dysków a nawet kart graficznych. Obecnie coraz częściej spotykamy komputery o budowie modułowej, gdzie do jednostki głównej można dodać moduły, które mogą zawierać rozszerzenia portów szeregowych, miejsce na dodatkowe dyski lub porty komunikacyjne. Użytkownik jest w stanie dostosować komputer do swoich potrzeb i aplikacji, w której będzie pracować, dobierając odpowiednie rozszerzenia.

Modułowa budowa komputerów przemysłowych. Żródło: ASTOR

Kolejnym dość istotnym czynnikiem jest łatwa możliwość wymiany podzespołów w komputerze. Jednym z takich elementów jest dysk SSD lub HDD. Modułowa budowa pozwala na szybką wymianę takiego dysku.

Miniaturyzacja rozwiązań IPC

W dziedzinie komputerów ciągła miniaturyzacja to stały element procesu rozwojowego. W przemyśle ten trend jest równie ważny. Niewielkie rozmiary komputerów przemysłowych pozwalają na zaoszczędzenie miejsca w szafie sterowniczej. Drugą możliwością jest bezpośredni montaż w obudowie maszyny, przez co klasyczne szafy w ogóle nie są potrzebne. A to wszystko można osiągnąć bez jakichkolwiek kompromisów w zakresie wydajności i funkcjonalności.

Komputer przemysłowy Astraada o wymiarach 138 x 102 x 45 mm. Źródło: ASTOR

Jeszcze bardziej wymagające warunki pracy

W niektórych branżach (takich jak farmacja, chemia czy przemysł spożywczy) komputery muszą być jeszcze bardziej odporne na warunki środowiskowe, niż w „zwykłym przemyśle". Zanieczyszczenia, które powstają w procesie produkcji, muszą dać się łatwo usuwać. Komputer IPC musi być na to gotowy. A to oznacza, że musi być gotowy na... kąpiel. A więc odporny na mycie ciśnieniowe oraz na agresywne środki czyszczące i chemiczne.

Komputer przemysłowy odporny na działanie strumieni wodnych. Źródło: ASTOR

Dlatego w tych branżach wykorzystywane są komputery ze stopniem ochrony IP69K, wykonane ze stali nierdzewnej lub kwasoodpornej, która skutecznie chroni przed działaniem wody oraz pyłów. Istotne jest również spełnienie specyficznych wymagań higienicznych, które mają dość istotne znaczenie w przemyśle farmaceutycznym, rolniczym, spożywczym i chemicznym.

Ważnym elementem wchodzącym w skład tego rodzaju zabezpieczeń są porty M12. Różnią się znacząco od standardowych portów w komputerach i zabezpieczają komputer przed przedostaniem się wody, pyłów, środków chemicznych oraz detergentów do jego wnętrza.

Porty M12 w komputerze ze stali nierdzewnej z IP69K. Źródło: ASTOR

Komputer pracujący jako sterownik PLC?

Kwestię pracy komputera IPC w roli sterownika PLC omawialiśmy szerzej w artykule Komputer przemysłowy jako PLC – czy to możliwe. Dodajmy tylko, że w komputerach Astraada PC mamy możliwość wykorzystania oprogramowania Codesys do stworzenia aplikacji i uruchomienia jej na komputerze. Komputer przemysłowy pełni tutaj funkcję jednostki centralnej, do której możemy podłączyć urządzenia za pośrednictwem np. sieci EtherCAT. Na stronach Poradnika Automatyka można znaleźć artykuł, w którym pokazaliśmy symulację sterowania ruchem osi SoftMotion z wykorzystaniem standardu PLCopen.

Komputer z wbudowanymi przyciskami funkcyjnymi. Źródło: ASTOR

Komputer z wbudowanymi przyciskami zamiast szafki pulpitowej?

Na linii produkcji miejsce to jeden z bardzo istotnych czynników, które muszą brać pod uwagę projektanci urządzeń. W przypadku niektórych linii lub maszyn problemem jest właściwie brak tego miejsca. Przykładowo kłopotliwe może być postawienie klasycznej szafki pulpitowej, w której umieszczony jest interfejs HMI dla operatora. Dobrą alternatywą może okazać się komputer IPC z ekranem dotykowym oraz wbudowaną aparaturą pulpitową, w której skład wchodzą przyciski, przełączniki na kluczyk czy przycisk E-STOP.

Sprawdzam! 

Taki komputer może zostać zamontowany na stopie lub na ramieniu montażowym. Z przodu komputera wyprowadzone zostało również złącze USB. Do obudowy można przykręcić uchwyty oraz domontować podstawkę na klawiaturę w celu sprawniejszej obsługi komputera przez operatora.