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桦汉课堂:工控机箱结构和机箱材料!

  • 栏目:产品新闻

  • 发布时间:2022.03.25

  • 点击数:7941

IPC(Industry Personal Computer)简称工控机,工控机也称为工业控制计算机,是一种采用总线结构,对生产过程、机电设备、工艺装备进行检测与控制的工具总称。工控机具有重要的计算机属性与特征,如有计算机CPU、硬盘、内存、I/O接口,并有操作系统、控制网络和协议、计算能力等。IPC已被广泛应用于工业及人们生活的方方面面,因其大多在恶劣的环境下使用,故对产品的易维护性、散热、防尘、可靠性、产品周期、甚至尺寸方面都有着严格的要求。  

本期将从机构设计的散热、抗振、防尘、易于维护、EMC等角度探讨工控机的独特特性。

工控机箱的分类  

按高度分类:通常可分为1U、2U、3U、4U、5U、6U、7U、8U等,一个1U的高度是44.5MM,其它高度依次类推;上架式宽度也是有固定标准的,箱体一致宽度为430MM,带把手宽度为482MM,称作上架式19英寸机箱。  

按长度分类:依据客户的实际要求扩展各种规格型号长度,比如说:380MM、400MM、450MM、480MM、500MM、520MM、530MM、600MM等。  

按应用需求分类:上架型和桌面型;

 


工控机箱外观设计  

工控机箱的外观设计都是需要花费很大精力,对机箱的外观进行多次改版,与平常的电脑机箱不同,对于工控机箱的外观设计而言不只是局限于外观的精美,更需要经过多次试验,选择设计出更合理、更安全、使用更方便的结构。
 
工控机箱内部结构  

一个优质的工控机箱,不仅需要注重外观,更需要注重内部结构的设计制造,影响机箱品质的重要因素不仅仅在于钢板的板材及其厚度,更与机箱的五金工艺水平有很大的关联,优质的机箱,装主板的底板托盘都是要经过加工成型、凹凸加强、全卷边、结构加强、前后左右冗余、导电、导热、抗腐蚀测试等多个工序才能产出的。在此先对工控机箱内部的重要机构部件作用做个简单介绍。

 

硬盘架/光驱架:硬盘架一般分两种,分拆式和压卡式。品质优异的机箱一般都会对硬盘做针对性的减震措施;可安装硬盘数量一般从4—15个不等。

压卡条:主要起固定作用,有安防监控的安装视频长卡或者安装工业CPU长卡时,必须要固定长卡避免使用过程中出现晃动、不牢固等现象。

 


后槽的扩展:有7槽或14槽两种,14槽的背板主要的用途是安装多路视频卡,比如有些大型的监控系统,则要64路,或者128路时,必须要换成14槽的背板。

 
 工控机箱的导热  

散热结构的合理性是关系到工控机稳定工作的重要因素。目前最有效的机箱散热解决方案是利用互动散热通道结构散热:外部低温空气由机箱前部吸入,经过硬盘架、各种板卡,最后到达CPU附近,在经过CPU散热器后,热空气一部分从机箱后部的两个排气风扇抽出机箱,另外一部分通过电源风扇排出机箱。其风量大、转速高、发热少、寿命长、噪音低,避免了过大的噪音,真正实现了“绿色”散热。
 

工控机箱的抗震  

工控机工作时,由于机箱内部的光驱、硬盘、风扇在高速运转时会产生震动以及外部恶劣环境也会对工控机施加震动,而震动易导致光盘读错和硬盘磁道损坏以至丢失数据,所以机箱的抗震性也是影响结构设计的关键因素。工控机箱在很多关键部位上采用加强型的抗震处理,如桦汉IPC特有的硬盘双层防震设计,不仅在硬盘本体安装减震部件,同样在整个硬盘模组做二次防震,双重保护,层层减震,加强二次抗振能力,可以使整个系统在强振动环境中长期稳定地运行。
 
工控机箱的电磁屏蔽  

工控机工作时,主板、CPU、内存和各种板卡都会产生大量的电磁辐射,如不加以防范会对人体和周边设备造成一定伤害。这时机箱就成为屏蔽电磁辐射、维护健康的一道重要防线。屏蔽性能优异的机箱既可以把机箱内部的电磁骚扰源限制在一定范围内,又可以有效地阻隔外部辐射干扰,保证机箱内部配件不受外部辐射影响。


 
工控机箱的抗静电能力  

静电会对主板造成很多不可逆的危害,优秀的工控机箱设计往往能够极大的减少这一危害。机箱上盖不易变形,与机壳实现360°搭接,保证整个静电回路阻抗足够低,当静电出现时能量通过机壳泄放,保证机箱内部的主板不受干扰。I/O挡片上的弹片设计,实现了I/O端口与机壳的低阻抗导通,极大了提高了工控机箱的抗静电能力。


工控机箱用料  

箱体是整个机箱的重要组成部分之一,它不光承担机箱中电子元器件的“保卫”、屏蔽、固定的任务,还要在适当的位置对电子元器件的连接线加以固定。机箱主体采用优质SGCC钢材,钢板厚度为1.0-1.2MM,顶部横梁结构,抗压、抗冲击,紧凑坚固的高强度机箱结构,严格的喷涂高温烘烤漆,抗腐蚀处理,同时对电磁信号有很强的屏蔽作用。

由于整个机箱装满了配件,约有15公斤,如果没有好的把手,就无法将整个机箱抬起来,所以有一个好的把手极为重要,优质的机箱使用304不锈钢造就的把手,不仅承受能力强,而且抗老化,耐腐蚀。

桦汉科技提供高效快速的工控机箱OEM/ODM定制方案,做到非标,多样化,小批量生产,采用严格的PCBA生产工艺提高工控机稳定运行性能,从生产到产品组装完成的综合制造体系(点击文字,了解详情),将工业机箱工艺标准化、产品部件化、系列化,采用严格的设计、检测标准,从而实现标准品和非标准品,结合快捷灵活,满足用户多样化小批量定制需求。

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