Einführung in IPCs (Industry Personal Computer): IPCs haben sich parallel zur PC-Industrie stark weiterentwickelt. Obwohl auch IPCs primär auf der x86-Architektur basieren und ähnliche Benutzeroberflächen wie PCs aufweisen, verlief ihre Entwicklung völlig unterschiedlich. PCs wurden mit dem Ziel höherer Geschwindigkeit, besseren Benutzerkomforts und eines überlegenen Nutzererlebnisses entwickelt. Aufgrund unterschiedlicher Kundenbedürfnisse haben sich PCs in zwei Hauptkategorien unterteilt: Heimcomputer und Business-Computer. Heimcomputer überzeugen durch stilvolles Design, leistungsstarke Grafikkarten, Multimedia-Display-Funktionen, umfangreiche Erweiterungsmöglichkeiten und Mehrkanal-Soundkarten. Einige High-End-Heimcomputer sind sogar mit Fernbedienungen und eleganten Lautsprechern ausgestattet und fungieren somit als Multimedia-Center. Business-Computer hingegen punkten mit robustem Design, umfassendem Kundendienst, begrenzten Erweiterungsmöglichkeiten und hoher Verarbeitungsgeschwindigkeit. Industriecomputer verfolgen hingegen eine völlig andere Designphilosophie. Sie werden primär in rauen Umgebungen eingesetzt und stellen daher hohe Anforderungen an Wartungsfreundlichkeit, Wärmeableitung, Staubschutz, Produktlebensdauer und sogar Größe. Bei der Entwicklung und Auswahl einer Industrie-PC-Plattform steht daher zunächst die Gehäusekonstruktion im Vordergrund, gefolgt von den Leistungsaspekten. Diese werden wir im Folgenden detailliert erläutern. Zunächst zur Designphilosophie der Gehäusekonstruktion: 1. Größe von Industrie-PCs: Industrie-PCs werden häufig in Systemen eingesetzt und daher oft in einem Gerät oder Rack untergebracht. Aus diesem Grund gelten strenge Anforderungen an die Größe. Je nach Bedarf des Nutzers gibt es zwei Bauformen: Rackmontage und Wandmontage. Rackmontage: Der gängigste Industrie-PC von Advantech auf dem Markt ist der IPC-610, ein Standard-4U-19-Zoll-Rackgehäuse. Er kann in Standard-Serverracks verwendet werden. Siehe Abbildung 1: <Abbildung 1> IPC-610H. Um den unterschiedlichen Kundenanforderungen gerecht zu werden, bieten wir Gehäuse mit 1U, 2U, 3U, 4U, 5U und 7U Höhe an. Im Allgemeinen werden 1U- oder 2U-Gehäuse bevorzugt. Aufgrund der begrenzten Gehäusegröße und des steigenden Stromverbrauchs von CPUs (die neuesten P4-CPUs verbrauchen über 100 W) stellen interne Wärmeableitung und Luftstromführung die größte Herausforderung für Hersteller dar. Die Kompetenz bei der Entwicklung des Wärmeleitmaterials spiegelt maßgeblich die technische Leistungsfähigkeit eines Herstellers wider. (Wir werden die Entwicklung des Wärmeleitmaterials in späteren Artikeln behandeln.) 1U-Industrie-PCs werden hauptsächlich im Telekommunikationssektor eingesetzt, wo die Größe entscheidend ist, und sind häufig rackmontiert. Hersteller von Industrie-PCs nutzen den Größenvorteil der PICMG-1.0-Architektur in Kombination mit einem 1U-Gehäuse in Schmetterlingsform, um bis zu zwei PCI-Karten in voller Länge zu unterstützen. Dies erfüllt die Anforderungen von Anwendern, die spezielle Karten in ein 1U-Gehäuse integrieren möchten. Bei 4U- und 7U-Gehäusen spielt die Wärmeableitung aufgrund der größeren Abmessungen in einem kleinen Gehäuse keine so große Rolle mehr. Daher sind die optimale Nutzung des Gehäuseraums für mehr Laufwerksschächte, die Bereitstellung mehrerer Erweiterungskartensteckplätze, die Unterstützung von Dual-CPU-Karten, die Vibrationsdämpfung und die Wartungsfreundlichkeit zentrale Aspekte beim Gehäusedesign (diese Punkte werden wir in späteren Artikeln ausführlicher behandeln). <Abbildung 2> ACP-1000 Wandmontage: Einige Gerätehersteller benötigen zudem eine integrierte Steuereinheit (IPC) in ihren Geräten. Dies erfordert höhere Anforderungen an die Größe des Industrie-PCs. Herkömmliche 19-Zoll-Rackgehäuse sind oft zu klein, weshalb Wandgehäuse entwickelt wurden, um diesem Kundenbedarf gerecht zu werden. Ein Beispiel hierfür ist die Wandgehäuseserie IPC-6606/6608 von Advantech. Aufgrund ihrer geringen Größe und des Einsatzes innerhalb eines bestimmten Geräts konzentriert sich die Konstruktion dieser Gehäuse auf Wärmeableitung und Erweiterungsmöglichkeiten. Die Abbildung unten zeigt den IPC-6806 im Einsatz in einem Testplattform-Rack. <Abbildung 3> IPC-6806 im Einsatz in einem Gerät. Dieses Mal haben wir kurz die Größengestaltung von Industrie-PCs besprochen. Industrie-PCs lassen sich anhand der Anwendungsanforderungen grob in zwei Kategorien einteilen: Rack-PCs und Wand-PCs. Später werden wir die besonderen Merkmale von Industrie-PCs hinsichtlich Wärmeableitung, Vibrationsfestigkeit, Staubschutz, Wartungsfreundlichkeit und EMV-Schutz in ihrer Konstruktion untersuchen. (Fortsetzung folgt)