Industrielle Mini-PCs mit Maxi-Leistungen

Industrielle Mini-PCs mit Maxi-Leistungen
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Spectra PowerBox 3000 Serie mit vielen Varianten und verschiedenen Baugrössen.
10.04.2015 | Erfahrungen aus der Praxis inspirieren Aufbau und Design einer neuen Generation industrieller Box-PCs durch Ingenieure der Spectra-Gruppe.

Stark in der Performance, hoch flexibel hinsichtlich Erweiterung und Konfektionierung, klein und kompakt im Aufbau: Eine neue Generation industrieller Box-PCs kombiniert die Leistungs- und Anwendungsbandbreite der 19‘‘- IPC-Klasse mit der Robustheit und dem Formfaktor des Mini-PCs. Dass ein wohl überlegtes, von Kundenwünschen inspiriertes Design sich in überlegenen Betriebseigenschaften auszahlt, zeigt das Beispiel der Spectra PowerBox 3000-Serie.


Über die Bedeutung des Industrie PCs (IPC) für die Automatisierung im Anlagen- und Maschinenbau muss man keine großen Worte verlieren. Dass die Industrie 4.0-Idee den Einfluss des IPC als intelligente Steuereinheit im Shop Floor zusätzlich forciert, ist ebenso offensichtlich. Mit ihrer Unterstützung wollen Anlagenbetreiber und Maschinenbauer die Effizienz und Flexibilität in der Produktion immer weiter vorantreiben. Ihre Wünsche an eine ideale IPC-Plattform sind schnell benannt. Sie soll leistungsstark und flexibel für die individuellen Anwendungsgebiete konfektionierbar sein. Sie soll trotz kompakter Maße herausragende Ausbaumöglichkeiten bieten, um universell einsetzbar zu sein. Sie arbeitet sowohl bei mechanischen Belastungen als auch bei extremen Temperaturen zuverlässig und garantiert niedrige Betriebs- und Wartungskosten.


Die neuen lüfterlosen Box-PCs der Spectra PowerBox 3000-Serie lassen viele anderen Box-PCs alt aussehen. Die Box-PCs sind komplett kabellos, haben ein spezielles Wärmeableitsystem und eingebaute Schwingungsdämpfer, die Vibrationen aufnehmen können. Die Speisung erfolgt über einen 9 - 48 VDC Power-Adapter und ist zu allen Industrie-Speisungen wie 12VDC / 24VDC / 48VDC kompatibel. Dies erleichtert auch den Einsatz im Schaltschrank, in dem üblicherweise diese Spannungen vorhanden sind.


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Spectra PowerBox-PC der Serie 3000 lässt keine Wünsche offen mit den vielfältigen I/Os und Schnittstellen.

Vielfältige I/Os die keine Wünsche offen lassen

 

Die Box-PCs der Spectra PowerBox 3000-Serie sind wahlweise mit der 4. Generation Intel® Core™ i3/i5/i7 (LGA 1150) und mit dem Intel® Q87 Express Chipsatz bestückt. Mit den 2 Sockeln für SO-DIMM kann max. 16 GB Speicher gesteckt werden. Die 3 unabhängigen Displays werden mit 1 x DVI-I und 2 x Display-Port herausgeführt.Die u.a. im Front- und Rear-Panel eingebauten Erweiterungen sind unerreicht: 2 x GbE LAN Ports, 2 x 2.5“ SATA SSD/HDD Slot (1 x ext. removable + 1 x intern), 2 x interner mSATA Slot, 1 x externer CFast Sockel, 1 x externer SIM-Card Sockel. Des weiteren sind 4 x USB 3.0 Port, 4 x USB 2.0 Port, je 4 x isolierter DI-/DO-Port, 6 x RS-232/422/485 mit Auto Flow Control,1 x PS/2 Port, 2 x Antennen-Löcher, 1 x Power-Schalter, 1 x AT/ATX-Schalter, Programmierbarer Watchdog Timer, LED für Power und HDD vorhanden. Der Temperatur-Zustand des Systems wird mittels farbigen LEDs in 4 Stufen angezeigt.


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Rückseitige Ansicht mit Beispiel Variante für 4 x Power over Ethernet.

Erweiterung-Slots für Zusatzkarten

 

Wem diese Erweiterungen noch nicht genügen, hat die Möglichkeit über zwei Erweiterungs-Slots verschiedene Zusatz-Karten zu stecken. Je nach Modell sind verschiedene Varianten lieferbar:

  • 1 x PCIe(x1) + 1 x PCIe(x16) Intel® Celeron®
  • 1 x PCI + 1 x PCIe(x16)
  • 2 x PCI
  • 2 x Full Size Mini PCIe Sockel für Wi-Fi / 3.5 G / Erweiterungs-Module
  • 3 x I/O Ausbrüche für individuelle Anwendungen, wie z.B. Feldbus-Module

Das innovative Design, sowie die selektive Auswahl der Bauteile garantieren einen sicheren Betrieb in allen Industrie-Applikationen, in denen Zuverlässigkeit und Langlebigkeit gefragt sind. So ist auch ein Betrieb mit RAID 0 oder RAID 1 möglich. Die Spectra PowerBox 3000-Serie kann in Umgebungstemperaturen von -20°C bis +60°C arbeiten.


Die Architektur des neuen Box-PC bietet eine breite Palette an Ausbau- und Erweiterungsoptionen. Das nur (BxHxT) 227x261x126 mm große Gehäuse bietet Platz für ein optionales Einschubmodul, das zwei PCI/PCIe-Steckkarten aufnehmen kann, Daneben lässt sich ein WiFI/3G/GPS-Betrieb o.ä. über eine Mini-PCIe-Karte auf der Oberseite der Hauptplatine realisieren. Zusätzlich ermöglichen zwei weitere Mini-PCIe-Steckplätze  die Zahl der Schnittstellen/Feldbusse zu erhöhen. Diese Schnittstellen können über einheitliche Steckerblenden im Gehäuse nach außen geführt werden.
 


Weitere Features der SPB-3000-Serie
 
Der Arbeitsspeicher lässt sich auf 16 Gbyte ausbauen. Speichermöglichkeit bieten zwei mSata-Interfaces auch im RAID-Verbund oder eine CFAST-Karte. Es besteht außerdem die Option, zwei 2,5“ Schächte mit HDD/SDD-Laufwerken zu bestücken. Neben der flexiblen Konfektionierung vereinfacht eine sehr gute Zugänglichkeit der Komponenten zusätzlich die Wartbarkeit. Dazu zählt auch, dass die CMOS- Batterie, eine SIM-Karte, die CFAST-Karte sowie eines der beiden 2,5“-Laufwerke ohne Öffnen des Gehäuses über eine Service-Blende  austauschbar sind.
Trotz dieser Erweiterungsoptionen ist die Architektur des neuen Rechners weiterhin konsequent für die Erfordernisse rauer Einsatzumgebungen ausgelegt. Der grundsätzlich mögliche lüfterlose Betrieb, sowie das kabellose Design des Grundgerätes garantieren ein ausfallsicheres Arbeiten selbst bei heftigen mechanischen Einflüssen. Um im Bereich der PCI/PCIe-Einsteckkarten einem „HotSpot“ vorzubeugen, lässt sich der IPC optional mit einem internen Lüfter ausstatten.
Des Weiteren besteht die Möglichkeit, am Gehäuse einen externen Lüfter anzuschließen, um selbst bei extremen Außentemperaturen noch für eine ausreichende Kühlung zu sorgen. Eine „Wohlfühl“-LED zeigt außerdem an, ob die Innentemperatur des Systems sich noch im zulässigen Betriebsbereich bewegt.


Die Spectra PowerBox 3000-Serie eignet sich weiter speziell für Applikationen in Fahrzeugen wie Bahnen, Busse, LKW, etc., weshalb dem auch Rechnung getragen wird mit der Ignition-Control-Funktion.


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