Безвентиляторные промышленные компьютеры компании Advantech для транспорта и тяжелых условий эксплуатации

Рис. ARK-2230L с модулем расширения ARK Plus

Современное развитие цифровых технологий ставит перед производителями электронного оборудования, в том числе встраиваемых компьютеров, важную задачу: изготавливаемая ими продукция должна строго соответствовать условиям окружающей среды и особенностям эксплуатации. В статье мы ограничимся рассмотрением встраиваемых компьютеров, не выходящих за промышленный температурный диапазон –40…+85 °С.

Процессорные платы, источники питания и твердотельные накопители (SSD) данных компьютеров не содержат вентиляторов охлаждения. Это позволяет не только увеличить надежность системы (поскольку отсутствуют механические движущиеся детали), продлить срок ее службы, но и уменьшить эксплуатационные расходы, особенно в пыльных средах.

В таблице 1 представлены промышленные компьютеры с пассивным (безвентиляторным) охлаждением, которые гарантированно будут выпускаться до 2023 г. Столь длительный срок выпуска этих компьютеров достигается применением процессоров Intel, относящихся к группе Embedded с гарантированным сроком производства семь лет.

Особенностью компьютеров Advantech, представленных в таблице 1, является возможность нарастить их функциональные возможности с помощью модулей расширения. Это позволяет заказчикам не переходить на модели компьютеров с более богатой периферией, которые могут оказаться избыточными, не тратить время на поиск оптимальных вариантов, а выбрать дополнительный модуль только с функциями, нужными для выполнения задач клиента. Модули расширения делятся на два вида:

• iDoor — это модули расширения, представляющие собой систему из двух частей: mini PCIe-плата и плата с необходимым интерфейсом и разъемами;
• модули ARK Plus и ARK-R, имеющие собственный корпус и устанавливаемые путем присоединения к нижней части корпуса компьютера (рисунок).

Состав модулей iDoor:

• MOS-2110Z-1201E — порт USB;
• MOS-1110Y-0101E — изолированные цифровые 16 входов и 8 выходов, разъем DB37;
• MOS-1130Y-0201E — 2 изолированных CAN, разъем DB9;
• MOS-1121Y-1401E — 4 неизолированных RS-422/485, разъем DB9;
• MOS-1120Y-1401E — 4 неизолированных RS-232, разъем DB9;
• MOS-1121Y-0201E — 2 изолированных RS-422/485, разъем DB9;
• MOS-1120Y-0201E — 2 изолированных RS-232, разъем DB9;
• MOS-2230-Z1201E — 2 изолированных CAN, разъем DB9;
• MOS-2220-X1101E — параллельный порт;
• MOS-2120-Z1101E — 10/100/1000 Ehternet-порт;
• MOS-2220-Z1101E — RS-232/422/485-порт.

Все компьютеры имеют возможность модификации системы питания путем замены встроенного DC/DC-преобразователя как при заказе соответствующей модели у производителя, так и в дальнейшем, после покупки и самостоятельной замены модуля DC/DC-преобразователя. В частности, для моделей ARK-3520L, ARK-2250L и ARK-2230L разработан DC/DC-преобразователь с широким входным диапазоном напряжений 9–36 В, для ARK-1124 12–24 В, а для моделей ARK-2250R и ARK-2231R есть возможность замены стандартного, установленного по умолчанию 24-В DC/DC-преобразователя на устройства с входными напряжениями 48, 72 и 110 В.

Расширить функциональные возможности компьютеров позволяет богатый набор промышленных встраиваемых модулей (табл. 2). Особенностью модулей Advantech является их соответствие требованиям, предъявляемым к компьютерам, рассмотренным в статье. Advantech предоставляет: модули памяти вплоть до DDR4 с рабочим температурным диапазоном –40…+85 °С, твердотельные накопители (SSD), SD-карты, модули ввода/вывода, в том числе беспроводные. Так, GSM-модули вплоть до поддержки 4G/LTE и навигационные модули с поддержкой навигационных систем GPS, ГЛОНАСС, Galileo и Compass с рабочим температурным диапазоном –40…+85 °С позволяют создать системы сбора и обработки информации, действующие автономно вне помещения и не требующие обогрева.

Особое внимание следует обратить на ARK-2250R и ARK-2231R. Эти модели оптимальны для эксплуатации вне помещений. Они ориентированы для работы как на стационарных объектах, например в системах видеонаблюдения (и поэтому оснащены модулем расширения с восемью каналами Ethernet с PoE), так и на движущихся объектах — транспорте или перемещаемых объектах, где важна информация о местоположении. Для этого устройства оснащены встроенным навигационным модулем, работающим с такими глобальными навигационными системами, как GPS, ГЛОНАСС, Galileo. Дополнительно к навигационному модулю в этих моделях предусмотрен акселерометр с 13-разрядным разрешением в диапазоне измерений ±16g. Все разъемы на корпусе имеют винтовое крепление, в том числе и разъем HDMI, а для питания и Ethernet использованы резьбовые разъемы М12. Серия ARK-R (ARK-2250R и ARK-2231R) была разработана специально для применения на транспорте и сертифицирована по международному стандарту EN50155. Этот факт позволяет применять данные компьютеры не только на транспорте, но и в ответственных областях, где надежность оборудования имеет высший приоритет.

Высокая адаптируемость и простота замены модулей во встраиваемых промышленных компьютерах предоставляют инженерам гибкое решение для реализации проектов и позволяет удовлетворить самые различные требования заказчиков.