رایانه شخصی صنعتی (IPC) نوعی سیستم رایانه ای است که به طور خاص برای محیط صنعتی طراحی شده است که با قابلیت اطمینان بالا ، پایداری بالا و عملکرد در زمان واقعی بالا مشخص می شود. در اتوماسیون صنعتی ، تولید هوشمند و سایر زمینه ها ، رایانه کنترل صنعتی نقش مهمی ایفا می کند. در این مقاله ، ما ترکیب سخت افزاری رایانه کنترل صنعتی را با جزئیات معرفی خواهیم کرد.
I. نمای کلی
ترکیب سخت افزاری رایانه کنترل صنعتی عمدتاً شامل قسمتهای زیر است: مادربرد ، پردازنده ، حافظه ، دیسک سخت ، منبع تغذیه ، دستگاههای ورودی/خروجی ، کارتهای انبساط و غیره. موارد زیر مقدمه مفصلی برای این قسمت ها خواهد بود.
ii. مادربرد
نقش مادربرد
مادربرد مؤلفه اصلی رایانه کنترل صنعتی است که دستگاه های سخت افزاری مختلف رایانه را به هم متصل می کند ، نقش هماهنگی و مدیریتی را ایفا می کند. عملکرد مادربرد به طور مستقیم بر عملکرد کل سیستم رایانه ای تأثیر می گذارد.
طبقه بندی مادربرد
با توجه به اندازه مادربرد و نوع رابط ، مادربرد رایانه کنترل صنعتی را می توان به دسته های زیر تقسیم کرد:
(1) مادربردهای ATX: اندازه بزرگتر ، مناسب برای رایانه های کنترل صنعتی بزرگ.
(2) مادربردهای میکرو ATX: اندازه کوچکتر ، مناسب برای رایانه های کنترل صنعتی کوچک و متوسط.
(3) مادربردهای مینی ITX: کوچکترین اندازه ، مناسب برای رایانه های کنترل صنعتی جمع و جور.
اجزای اصلی مادربرد
(1) شکاف CPU: برای نصب CPU استفاده می شود.
(2) حافظه حافظه: برای نصب چوبهای حافظه استفاده می شود.
(3) شکاف انبساط: برای نصب کارتهای انبساط مانند کارتهای گرافیکی ، کارتهای شبکه و غیره استفاده می شود.
(4) رابط دیسک سخت: برای اتصال دیسک سخت.
(5) رابط I/O: از جمله رابط USB ، درگاه سریال ، درگاه موازی و غیره.
(6) اتصال برق: برای اتصال منبع تغذیه استفاده می شود.
(7) تراشه BIOS: سیستم اصلی ورودی/خروجی مادربرد را ذخیره می کند.
(8) تراشه ساعت: برای کنترل سیگنال ساعت مادربرد استفاده می شود.
(9) تراشه شبکه: برای تحقق عملکرد ارتباطات شبکه استفاده می شود.
iii CPU
نقش CPU
CPU (واحد پردازش مرکزی ، واحد پردازش مرکزی) مغز رایانه کنترل صنعتی است که وظیفه اجرای دستورالعمل های برنامه و پردازش داده ها را بر عهده دارد.
طبقه بندی CPU
با توجه به معماری و عملکرد CPU ، پردازنده رایانه های کنترل صنعتی را می توان به دسته های زیر تقسیم کرد:
(1) CPU های معماری X {1}}: مانند سری اصلی اینتل ، سری Ryzen AMD و غیره.
(2) CPU معماری ARM: مانند سری Jetson Nvidia ، سری Snapdragon Qualcomm و غیره.
(3) CPU معماری MIPS: مانند سری Longxin.
شاخص های اصلی عملکرد CPU
(1) فرکانس اصلی: فرکانس ساعت CPU ، در GHz.
(2) تعداد هسته ها: تعداد پردازنده های داخل CPU.
(3) حافظه نهان: حافظه پر سرعت در داخل CPU برای ذخیره دستورالعمل ها و داده ها.
(4) مصرف برق: میزان انرژی مصرف شده توسط CPU در حین کار.
IV خاطره
نقش حافظه
حافظه حافظه موقت رایانه های کنترل صنعتی است که برای ذخیره برنامه ها و داده های در حال اجرا استفاده می شود.
طبقه بندی حافظه
با توجه به نوع حافظه و رابط ، حافظه رایانه های کنترل صنعتی را می توان به دسته های زیر تقسیم کرد:
(1) حافظه DDR: مانند DDR3 ، DDR4 و غیره
(2) حافظه SDRAM: مانند SDRAM ، DDR2 و غیره
(3) حافظه رامبوس: مانند RDRAM و غیره.
شاخص های اصلی عملکرد حافظه
(1) ظرفیت: اندازه فضای ذخیره سازی حافظه ، در گیگابایت.
(2) فرکانس: فرکانس عامل حافظه ، در MHz.
(3) زمان بندی: زمان تأخیر حافظه ، در Cl.
(4) ولتاژ: ولتاژ عملیاتی حافظه.
V. دیسک سخت
نقش دیسک سخت
درایو دیسک سخت (HDD) حافظه دائمی رایانه های کنترل صنعتی است که برای ذخیره سیستم های عامل ، برنامه ها و داده ها استفاده می شود.
طبقه بندی دیسک سخت
با توجه به رابط و عملکرد دیسک سخت ، دیسک سخت رایانه کنترل صنعتی را می توان به دسته های زیر تقسیم کرد:
(1) دیسک سخت SATA: مانند 7200 دور در دقیقه ، 5400 دور در دقیقه و غیره.
(2) دیسک سخت SSD: مانند NVME ، رابط SATA SSD و غیره.
(3) دیسک سخت HDD: مانند کلاس سازمانی ، کلاس دسک تاپ و غیره ..
شاخص های اصلی عملکرد دیسک سخت
(1) ظرفیت: اندازه فضای ذخیره سازی دیسک سخت ، در سل.
(2) سرعت: سرعت چرخش دیسک سخت ، در RPM.
(3) حافظه نهان: حافظه حافظه پنهان دیسک سخت ، در MB.
(4) نوع رابط: مانند SATA ، SAS و غیره.
vi منبع تغذیه
نقش منبع تغذیه
منبع تغذیه (واحد منبع تغذیه ، PSU) تجهیزات تأمین انرژی برای رایانه های کنترل صنعتی است که مسئول تبدیل جریان متناوب ورودی (AC) به جریان مستقیم (DC) مورد نیاز رایانه است.
طبقه بندی منبع تغذیه
با توجه به قدرت و رابط منبع تغذیه ، منبع تغذیه رایانه های کنترل صنعتی را می توان به دسته های زیر تقسیم کرد:
(1) منبع تغذیه ATX: مناسب برای مادربردهای ATX.
(2) منبع تغذیه میکرو ATX: برای مادربردهای میکرو ATX قابل اجرا است.
(3) منبع تغذیه MINI-ITX: برای مادربردهای Mini-ITX قابل اجرا است.
شاخص های اصلی عملکرد منبع تغذیه
(1) قدرت: قدرت خروجی منبع تغذیه در W.
(2) کارآیی: راندمان تبدیل انرژی منبع تغذیه.
(3) صدور گواهینامه: مانند 80 گواهینامه به علاوه.
(4) رابط: به عنوان مثال 24pin ، 8pin و غیره.