固態硬盤應用在嵌入式工控機

2021-06-02

工控機即工業控制計算機,是一種采用總線結構,對生產過程及其機電設備、工藝裝備進行檢測與控制的工具總稱。具有重要的計算機屬性和特征,如具有計算機CPU、硬盤、內存、外設及接口、并有實時的操作系統,控制網絡和協議,計算能力,友好的人機界面。
工業存儲   
   當前我國工控機的主要類別有:IPC(PC總線工業電腦簡稱工業PC)、 PLC(可編程控制系統)、DCS(分散型控制系統)、FCS(現場總線系統)及CNC(數控系統)五種。 由于IPC(工業PC)可充分利用計算機技術的進步,便于更新換代,所運行的軟件與普通PC完全一樣,便于軟件的開發和調試,所以是目前發展應用最快的機型。 IPC:即基于PC總線的工業電腦。據2000年IDC統計目前PC機已占到通用計算機的95%以上,因其價格低、質量高、產量大、軟、硬件資源豐富,已被廣大的技術人員所熟悉和認可,這正是工業電腦熱的基礎。其主要的組成部份為工業機箱、無源底板及可插入其上的各種板卡組成如CPU卡、I/O卡等。并采取全鋼機殼、機卡壓條過濾網,雙正壓風扇等設計及EMC(electro magnetic compatibility)技術以解決工業現場的電磁干擾、震動、灰塵、高/低溫等問題。 

1) 可靠性:工業PC具有在粉塵、煙霧、高/低溫、潮濕、震動、腐蝕和快速診斷和可維護性,其MTTR (Mean Time to Repair)一般為5min,MTTF 10萬小時以上,而普通PC的MTTF僅為10000~15000小時。

2) 實時性,工業PC對工業生產過程進行實時在線檢測與控制,對工作狀況的變化給予快速響應,及時進行采集和輸出調節,(看門狗功能這是普通PC所不具有的)遇險自復位,保證系統的正常運行。  

3) 擴充性,工業PC由于采用底板+CPU卡結構,因而具有很強的輸入輸出功能,最多可擴充20個板卡,能與工業現場的各種外設、板卡如與道控制器、視頻監控系統、車輛檢測儀等相連,以完成各種任務。
 
4) 兼容性,支持各種操作系統,多種語言匯編,多任務操作系統。 我們知道工控機與普通PC不同之處在于其主板的總線結構,機箱的設計構成,以及工業底板的擴充性,都是嚴格按照工業標準來實現。但作為能在惡劣環境中長期運行的控制系統,所有的數據處理都需要經過CPU運算在硬盤中讀寫,存儲問題一直以來是工控廠商的難點,因為普通機械硬盤在結構上由于其固有的機械構件,運行于高溫潮濕振動的工作環境之下,很容易因為硬盤的故障而導致整個工控系統的攤瘓,影響系統的工作效率。固態硬盤由于采用NAND閃存介質,完全半導體化,不存在機械構件,在防震抗摔上可達到軍工級標準,完全適應工業應用上惡劣的工作環境。-45℃~85℃的超寬工作溫度范圍,30MB/S以上的隨機存取速度,200萬小時以上的MTBF時間,除了滿足工業環境下IPC的正常運轉外,更在整機性能上有了大的提升,讓整個工控系統更加穩定可靠。固態硬盤除了在性能上讓IPC更穩定可靠外,尺寸完全與傳統機械硬盤標準相同,有1.8"、2.5"、3.5"等幾種常見規格,接口采用IDE或者SATA接口,完全與PC硬件兼容,并且支持Windows9X/Me/NT/XP/CE/Vista、MAC、Linux以及Unix等多種操作系統。容量上根據用戶數據處理的需要,從1GB~128GB可供選擇,也可使用固態盤陣列,擴大整個系統的存儲容量。


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