Jak Komputery Przemysłowe Wspierają Wsółczesny Przemysł

W dzisiejszym dynamicznym świecie przemysłowym, efektywność, niezawodność i precyzja stały się czynnikami sukcesu w produkcji, żadna z tych rzeczy nie miałaby miejsca gdyby nie komputery przemysłowe, które są specjalnie zaprojektowane do pracy w surowych warunkach przemysłowych, odgrywają ogromną rolę w automatyzacji i zarządzaniu procesami w różnych branżach przemysłu. Jakie są różnice między komputerami przemysłowymi a standardowymi PC, oraz jakie są kluczowe zastosowania i korzyści, które przynoszą firmom na całym świecie?

Komputery Przemysłowe: Charakterystyka i Wyjątkowość

Komputer przemysłowy to specjalnie zaprojektowany sprzęt komputerowy, który został stworzony z myślą o pracy w trudnych warunkach przemysłowych, takich jak hale fabryczne, zakłady produkcyjne, czy miejsca o podwyższonym ryzyku wybuchu. Charakteryzują się one kilkoma cechami, które można wytypować:

Odporność na Warunki Środowiskowe

Komputery przemysłowe muszą działać w różnorodnych warunkach. Dlatego są one specjalnie zabezpieczone przed wpływem tych czynników. W przemyśle, zwłaszcza w halach produkcyjnych, kurz i wilgoć są powszechnymi problemami, które mogą negatywnie wpływać na działanie standardowych komputerów. Komputery przemysłowe są jednak specjalnie zabezpieczone, aby przeciwdziałać tym zagrożeniom. Posiadają uszczelnione obudowy oraz specjalne filtry, które chronią wnętrze przed dostępem kurzu i wilgoci. Dzięki temu są w stanie działać w środowiskach, w których zwykłe komputery mogłyby ulec uszkodzeniom. W niektórych zastosowaniach, zwłaszcza tam, gdzie istnieje ryzyko zalania, komputery przemysłowe są projektowane z myślą o pełnej ochronie przed wilgocią i cieczami. Takie modele mogą być wyposażone w hermetyczne obudowy oraz uszczelnienia wokół portów wejścia/wyjścia, co zapewnia ich działanie nawet w przypadku kontaktu z cieczą lub zalaniem. Wibracje i wstrząsy są częstymi zjawiskami w środowiskach przemysłowych, szczególnie tam, gdzie pracują wielkogabarytowe maszyny produkcyjne. Komputery przemysłowe są zaprojektowane tak, aby wytrzymywać każdy nawet najmniejszy wstrząs spowodowany przez maszyny. Komponenty są umocowane wewnętrznie w sposób, który minimalizuje wpływ wibracji na ich działanie, co zapewnia stabilność pracy nawet w najtrudniejszych warunkach.  Warto również wspomnieć o Strefie EX (Explosion Hazardous Areas) to obszary, w których istnieje ryzyko wybuchu lub pożaru. W takich miejscach nie można stosować standardowych komputerów, ponieważ mogą one generować iskry lub inne źródła zapłonu.

Skalowalność i Dostosowanie

Jedną z zalet komputerów przemysłowych jest możliwość dostosowania ich do indywidualnych potrzeb branży. Istnieje wiele różnych wariantów komputerów przemysłowych, takich jak komputery jednopłytkowe, modułowe, płyty główne, mini komputery, komputery typu Box-PC, All-in-One, komputery panelowe i wiele innych. Dzięki temu można znaleźć rozwiązanie idealnie dopasowane do konkretnej aplikacji.

Kontrola Procesów

Podstawowym celem komputerów przemysłowych jest kontrola i sterowanie procesami przemysłowymi. Obejmuje to monitorowanie parametrów produkcji, zbieranie danych, analizę danych, oraz podejmowanie decyzji na podstawie zebranych informacji. Komputery przemysłowe umożliwiają precyzyjną kontrolę nad procesem produkcyjnym, a te bardziej wymagające pozwolą nam obsłużyć bardziej wymagające systemy takie jak znany nam system SCADA.

Komputery Przemysłowe: Systemy Operacyjne

Mimo że komputery przemysłowe są dedykowane specyficznym zastosowaniom, wiele z nich jest kompatybilnych tylko z systemami operacyjnymi typowymi dla komputerów osobistych, takimi jak GNU/Linux i Microsoft Windows. W przypadku kontrolowania procesów przemysłowych w czasie rzeczywistym zaleca się są predefiniowanych systemów operacyjnych, takich jak QNX, RTLinux lub Windows CE. QNX to popularny system operacyjny czasu rzeczywistego wykorzystywany w wielu aplikacjach przemysłowych. Zapewnia on niezawodność i odporność na awarie, co jest krytyczne w kontrolach przemysłowych. QNX oferuje także wsparcie dla wielu protokołów komunikacji przemysłowej. QNX oparty jest o założenia mikrojąder dzięki czemu może być stosowany jako system wbudowany. RTLinux to rozszerzenie systemu Linux, które umożliwia działanie w czasie rzeczywistym. Kombinuje ono zalety systemu Linux z możliwościami deterministycznego działania, co jest przydatne w kontrolach przemysłowych i systemach sterowania. Windows CE to wersja systemu Windows zaprojektowana specjalnie do zastosowań wbudowanych, w tym w kontrolach przemysłowych. Choć nie jest to typowy system operacyjny czasu rzeczywistego, oferuje on pewne mechanizmy do obsługi procesów w czasie rzeczywistym. Wybór systemu operacyjnego zależy od konkretnej aplikacji przez wcześniejsze wymagania projektu. Jeśli kontrola procesów w czasie rzeczywistym jest niezbędna, to zastosowanie dedykowanego systemu operacyjnego czasu rzeczywistego, takiego jak QNX lub RTLinux, musi być konieczne. W innych przypadkach, gdzie nie ma takiego wymogu, można skorzystać z podstawowych systemów operacyjnych, takich jak GNU/Linux lub Windows XP do 10, które oferują większą elastyczność w zakresie oprogramowania i narzędzi.

Jakie rodzaje komputerów można spotkać na rynku?

Komputery przemysłowe występują w różnych rodzajach i konfiguracjach, dostosowanych do różnych zastosowań i warunków pracy w przemyśle. Poprzez:

1. Komputery Jednopłytkowe: To kompaktowe urządzenia, które zawierają wszystkie niezbędne komponenty na jednej płycie głównej. Są stosunkowo małe i oszczędne, co sprawia, że są często wykorzystywane w aplikacjach, gdzie miejsce jest ograniczone.
2. Komputery Modułowe: Te komputery składają się z modułów, które można rozbudowywać lub wymieniać według potrzeb. Pozwalają na elastyczne dostosowanie sprzętu do konkretnego zastosowania.
3. Przemysłowe Płyty Główne: Przemysłowe płyty główne to rodzaj komputerów przemysłowych, które pozwalają na bardziej zaawansowane dostosowywanie komponentów. Są one często używane w aplikacjach wymagających wysokiej wydajności i rozszerzalności.
4. Mini Komputery Przemysłowe: To kompaktowe urządzenia, które są znacznie mniejsze niż standardowe komputery, ale wciąż oferują odpowiednią moc obliczeniową. Są idealne do zastosowań, gdzie miejsce jest ograniczone.
5. Komputery Typu Box-PC: Komputery typu Box-PC to urządzenia zamknięte w obudowach, które mogą być łatwo montowane na ścianach lub szafach sterowniczych. Są wygodne w instalacji i konserwacji.
6. Komputery All-in-One: To komputery, które integrują ekran dotykowy lub panel operatora w jednym urządzeniu z jednostką centralną. Są często wykorzystywane w aplikacjach, gdzie potrzebna jest interakcja operatora.
7. Komputery Panelowe: Komputery panelowe to połączenie komputera z ekranem dotykowym w jednej obudowie. Są często używane w automatyce przemysłowej, gdzie operatorzy muszą monitorować i sterować procesami. Do takich komputerów możemy zaliczyć komputery typu ATEX lub Ex, które są przeznaczone do pracy w przestrzeniach zagrożonych wybuchem – nazwa ta pochodzi od pierwszych liter francuskiej nazwy tego środowiska ATmosphère EXplosible. Komputery te muszą pod ostrym rygorem przejść odpowiednie badania i posiadać certyfikaty potwierdzające ich bezpieczeństwo w określonej kategorii środowiska wybuchowego.
8. Komputery Rackmount: Te komputery są montowane w standardowych szafach rackowych. Są często stosowane w centrach danych i aplikacjach wymagających wielu jednostek obliczeniowych. Są one niczym innym jaką częścią integralną serwerów lokalnych.
9. Komputery Przemysłowe na Szynie DIN: To komputery montowane na szynie DIN w szafach sterowniczych. Są powszechnie wykorzystywane w aplikacjach kontroli procesów i automatyki.

Wybór odpowiedniego rodzaju komputera przemysłowego zależy od konkretnej aplikacji, warunków środowiskowych, wydajności oraz potrzeb integracji z innymi urządzeniami. Warto dokładnie zrozumieć wymagania przyszłych projektów, aby wybrać komputer, który najlepiej spełni nasze wymagania.

Wybór odpowiedniego komputera przemysłowego zależy od konkretnych potrzeb i zastosowań. Przed zakupem warto dokładnie zrozumieć wymagania procesu produkcyjnego oraz określić, jaki rodzaj komputera najlepiej spełni te wymagania. Dostępne na rynku rozwiązania pozwalają na wybór sprzętu optymalnie dopasowanego do danej aplikacji. Warto jednak sięgnąć przed zakupem po poradę do specjalistycznej firmy, taka firma może doradzić i pomóc w wyborze odpowiedniego sprzętu, uwzględniając specyficzne potrzeby i warunki pracy danego przedsiębiorstwa. W rezultacie, właściwie dobrany komputer przemysłowy przyczyni się do poprawy wydajności, jakości oraz niezawodności procesu produkcyjnego, co z kolei może przynieść znaczące korzyści dla przedsiębiorstwa. Dlatego dokładna analiza potrzeb i profesjonalna pomoc przy wyborze są kluczowe w procesie zakupu komputera przemysłowego.

Zobacz także:

1. Automatyzacja produkcji
2. Automatyka przemysłowa
3. Linie produkcyjne
4. Projektowanie instalacji elektrycznych – maszyny
5. Kim jest integrator automatyki przemysłowej?
6. Zastosowanie robotów przemysłowych w różnych branżach i gałęziach przemysłu
7. Projektowanie i budowa maszyn przemysłowych
8. Linie produkcyjne i technologiczne
9. Certyfikacja maszyn CE
10. Analiza ryzyka, jego ocena oraz redukcja
11. Relokacja maszyn i urządzeń
12. SCADA: Bezpieczny nadzór procesu produkcyjnego
13. Czym jest OEE? Korzyści z jego monitorowania
14. Dyrektywa Maszynowa – obowiązki producenta, odpowiedzialność pracodawcy
15. Zabezpieczenia nadprądowe
16. Robot spawalniczy