Hvad er kendetegnene ved ARM industrielle bundkort?
ARM industrielle bundkort har høj ydeevne, lave omkostninger og lavt strømforbrug. De er meget udbredt inden for industriel automation, HMI, robotteknologi, detailterminaler, medieafspilning, ladestationer og andre områder.
Karakteristikaene for ARM industrielle bundkort er som følger:
1. Høj pålidelighed og stabilitet
I industrielle kontrolapplikationer er stabil og pålidelig ydeevne et grundlæggende krav, hvor ARM industrielle bundkort har klare fordele. For det første, som et enkelt-chipsystem kræver ARM industrielle bundkort kun nogle få perifere kredsløb for at fungere problemfrit. For det andet, med lavt termisk output, eliminerer de behovet for ventilatorer og mindsker bekymringer om temperatur, der påvirker ydeevnen. De kan fungere uafbrudt i årevis. Endelig er CPU'en og hukommelsen indbygget og opfylder strenge miljøkrav såsom brede temperaturområder og vibrationsmodstand.
2. Robust funktionalitet
Sammenlignet med mikrocontrollere opnår ARM industrielle bundkort nemt udvidelse via busser. Sammenlignet med X86 industrielle bundkort matcher ARM-kort i stigende grad deres muligheder-såsom understøttelse af flere COM-porte, USB-porte og skærme. Inden for video-multimedier og datakommunikation er de i det væsentlige på niveau med X86 industrielle bundkort.
ARM industrielle bundkort
3. Høj behandlingshastighed
ARM-processorer er RISC-mikroprocessorer, der tilbyder overlegen data- og instruktionsbehandlingseffektivitet, der opfylder de fleste krav til industriel kontrol og smart terminalenhed på bundkortet. Derudover lagres data på ARM industrielle bundkort typisk i Flash-hukommelse, som bruger binært format. Eksterne data kan ikke kopieres direkte fra interne data, hvilket sikrer robust datasikkerhed.
4. Kort udviklingscyklus og høj fleksibilitet
Hardwareudviklingscyklussen for ARM-baserede industrielle bundkort er generelt inden for 3 måneder, hvilket reducerer F&U-omkostningerne betydeligt og fremskynder kundernes produktudvikling. Ydermere tilbyder ARM industrielle bundkort fleksible konfigurationsmuligheder skræddersyet til brugernes behov, såsom hukommelsesstørrelse, systemdriverreduktion, perifer chipreduktion og indlæsning af systemsoftware. Dette sænker kundernes omkostninger væsentligt, samtidig med at den overordnede systemvedligeholdelseseffektivitet og ydeevne forbedres.
Forskelle mellem industrielle bundkort og kommercielle bundkort
Baseret på deres tilsigtede brug kan bundkort kategoriseres i industrielle bundkort og kommercielle bundkort. Kommercielle bundkort bruges primært i hjemme- og kontorcomputere, mens industrielle bundkort hovedsageligt anvendes i industrielle omgivelser. Derfor udviser industrielle og kommercielle bundkort betydelige designforskelle.
1. Forskellige livscyklusser
Ifølge Moores lov bliver kommercielle bundkort typisk opdateret efter 2 til 3 års brug. Det kommercielle bundkortmarked prioriterer følgende målværdier: høj hastighed, overlegen grafik og spilydelse og lave omkostninger.
Sammenlignet med kommercielle computere fungerer industrielle computere i vidt forskellige brugsscenarier og tjener forskellige formål. I industrielle applikationer har hver enhed typisk faste driftsopgaver og applikationer. Når applikationen er defineret, kan den nødvendige hastighed og grafikbehandlingskapacitet for den industrielle computer bestemmes uden behov for konstante opgraderinger. Sammenlignet med hastighed og pris lægger industrikunder større vægt på langsigtet-stabil drift. Industrielle bundkort har generelt en levetid på 5 til 8 år.
2. Forskelle i elektroniske komponentmaterialer
Bundkort er printkort (PCB), og kernen i PCB består af forskellige elektroniske komponenter. De forskellige servicecyklusser for industrielle og kommercielle bundkort fører til skarpe kontraster i valg af elektroniske komponenter.
Sammenlignet med industrielle bundkort har kommercielle bundkort lavere krav til produktstabilitet og driftsmiljøer. De bruger typisk kommercielle-materialer til tids-følsomme komponenter. For eksempel er almindelige elektrolytiske kondensatorer meget brugt i kommercielle bundkort. Dette tjener to formål: at henvende sig til det kommercielle marked og reducere bundkortomkostningerne.
Komponenter i industrielle bundkort skal modstå et bredt temperaturområde (-40°C til 80°C) for at sikre pålidelig drift i krævende miljøer (langvarig kontinuerlig drift, vibrationer, støv, stråling osv.). Derudover skal industrielle bundkortkomponenter modstå høje temperaturer og luftfugtighed. For at opfylde applikationskravene anvender industrielle bundkort højkvalitets chipelektrolytiske kondensatorer, tantalkondensatorer og keramiske kondensatorer. Dette er en af grundene til, at industrielle bundkort koster mere end kommercielle.
3. PCB forskelle
Kommercielle bundkort bruger et fire-lags PCB-design. Typisk er printkort opdelt i fire lag. Det øverste og nederste lag fungerer som signallag, mens de to midterste lag fungerer som jord- og kraftplan. Jord- og kraftflyene er placeret centralt. Industrielle bundkort anvender PCB-design med seks eller flere lag, specielt udviklet til at forbedre kortets modstandsdygtighed over for elektromagnetisk interferens (EMI) og elektromagnetisk kompatibilitet (EMC), og derved forbedre den generelle stabilitet.
4. CPU-forskelle
(1) Strømforbrug
Industrielle bundkort bruger typisk lav-strøm CPU'er til at modstå de barske miljøer, der er almindelige i industrielle kontrolapplikationer.
(2) Kredsløbsdesign
Industrielle bundkort skal rumme brede temperatur- og spændingsområder i industrielle applikationer, med bredere spændingstolerance end kommercielle kort,-som typisk fungerer mellem 9-36V. Dette kræver mere præcist kredsløbslayout og design til CPU'en.
(3) Forskellig EMI-modstand
Kommercielle bundkort gennemgår kun kommerciel EMC-test, hvilket resulterer i lavere EMI-modstand. Industrielle bundkort kræver høj EMI-modstand og skal bestå EMI, EMC og andre tests og certificeringer.
5. Produktionsplanlægning og testprocesser
Industrielle bundkort er ofte udviklet til specifikke applikationer og er muligvis kun egnede til bestemte formål. Følgelig er deres anvendelsesområde begrænset, hvorimod kommercielle bundkort henvender sig til landsdækkende markeder og kan produceres i meget store partier. På grund af volumenhensyn er omkostningsfordelingen til produktionsplanlægning af industrielle bundkort væsentligt højere end for kommercielle. Dette repræsenterer endnu en faktor, der bidrager til prisforskellen mellem industrielle og kommercielle bundkort.
Kommercielle bundkort gennemgår primært tre inspektionsprocesser: IKT, FUTION og MANU. Før industrielle bundkort kommer i produktion, skal de bestå flere strenge testprocedurer, typisk fra T5 til T7. Ud over ICT, FUTION og MANU kræves yderligere test for temperatur, vibration, sikkerhed og andre parametre for at sikre kvaliteten af hvert industrielt bundkort.
6. Andre overvejelser
(1) Industrielle bundkort understøtter flere grænseflader
De kan samtidigt understøtte PCI, PCIe, Mini PCIe, flere COM-porte, flere USB-porte, indlejrede GPIO-busser, dobbeltskærmsfunktioner, HDMI-, DVI-, VGA- og LPT-grænseflader. Kort i fuld-længde kan parres med backplanes for at understøtte flere ISA-, PCI- og PCIe-udvidelser.
(2) Industrielle bundkort har beskyttende funktioner
Gennem specialiseret design muliggør industrielle bundkort automatisk vagthund-genstart og overspændingsbeskyttelse under unormale forhold som systemnedlukninger. Dette sikrer fuldt ud høje stabilitetskrav i barske miljøer.