Průmyslové PC – co všechno mohou vydržet?

Běžný uživatel počítače, notebooku nebo tabletu, na rozdíl od uživatele průmyslového PC (IPC), pozorně pročítá populárně – naučné weby, aby odpovědně zabezpečil svému miláčkovi komfortní pracovní prostředí. Nedává počítač vedle rozehřáté pece, ani pod péřovou duchnu po babičce. Úzkostlivě ometá každé smítko prachu, které se kolem jeho laptopu ochomýtne a vidina drobečku zapadlého v klávesnici mu působí zlé noční můry. Počítačem netřese, po příchodu z tuhé české zimy ho nechá v klidu ohřát na pokojovou teplotu, než ho zapne. Nesprchuje ho, nepomazává ho blátem a udržuje ho v suchu. Dokonce ani neskladuje v jeho blízkosti silné magnety a, světe div se, ani zdroje silného záření. Prostě si svého miláčka hýčká a ten si žije svůj šťastný elektronický život. Jsou však i jiné příběhy.

Průmyslové PC není stejné jako váš počítač.

Jsou počítače, které musí snášet opravdu extrémní podmínky. Mráz, horko, vlhko, prach a špína, vibrace a nebezpečně silné záření musí běžně vydržet po celý svůj dlouhý život. Tak se podívejme, co všechno čeká průmyslové počítače.

Teplota

Komfortní teplota pro běžné PC je od nějakých 5 do 25°C. Nižší a zvláště pak vyšší teplota může způsobovat problémy a v každém případě podstatně sníží životnost počítače. Jenže existují pracovní prostředí, kde jsou podmínky dost vzdálené těm běžným. Rozsah teplot, ve kterém IPC bezproblémově fungují bez omezení funkcí a spolehlivosti začíná na -20°C a dosahuje 70°C. Některé modely uvádějí i už těžko uvěřitelných 90°C. Je třeba podotknout, že těchto hodnot dosáhnou bez složitých přídavných chlazení a většina z nich s chlazením pasivním. Jak toho dosáhnou? Spojením a optimalizací:

· Přesně daného výpočetního výkonu CPU a všech ostatních komponent

· Kvalitou zpracování

· Kontrolou a testováním každého jednotlivého přístroje

· Unikátním řešením pro každé prostředí

Vlhkost

Největším nepřítelem počítače (kromě uživatele) je voda. Jakýkoliv delší a podstatnější styk s vodou, kávou nebo pivem znamená většinou rychlý konec běžného přístroje. U IPC určených do prostředí se zvýšenou vlhkostí (např. potravinářské nebo medicínské provozy) je běžná odolnost proti vodě zaručena:

· Uzavřeným šasi z nerezové oceli

· Utěsněním spár až do stupně 9k (tedy proti tlakové horké kapalině podle normy IEC 60529)

· Speciálními konektory se stejnou odolností

Prach

Doma si alespoň občas uklidíme, ale v cementárně? Ve slévárně? I tam ale fungují a pracují počítače. Proč vlastně elektronice obecně prach vadí? Prach může být vodivý, pak dokáže zkratovat elektrická spojení na základových deskách (především u připájených součástek, jako jsou kondenzátory), patice procesorů (jak CPU tak GPU). Může být i nevodivý a pak dokáže ta místa, která chceme chladit výborně tepelně izolovat… To jsou samozřejmě důvody, proč je prach v počítačích nežádoucí a u průmyslových PC je proto zajištěna různá úroveň prachuodolnosti. Tam může začínat na zdokonaleném systému odvětrání (pomocí filtrů a pomaloběžných větráčků) až po uzavřené systémy, do kterých prach nemá šanci proniknout.

Vibrace

Tablet v autě nebo ve vlaku se také trochu třese. Od IPC se však očekává vysoká odolnost proti otřesům a obecně mechanickému poškození. Je jasné, že jiná mechanická odolnost bude vyžadována od průmyslového PC v potravinářském provozu a jiná od počítače pracujícím v bojovém vozidlu pěchoty. Základními prvky zajišťujícími odolnost proti otřesům:

· Kompaktní konstrukce využívající špičkové komponenty

· Odolné šasi (z nerezové oceli nebo lehkých slitin)

· Tlumící prvky

· Důkladné kontroly a testování před instalací do provozu

Záření

Ne zcela obvyklá vlastnost IPC je odolnost proti elektromagnetickým vlivům. Běžné počítače asi tuto odolnost neřeší vůbec, nebo jen zcela okrajově. Důležitá, ale bude určitě pro zařízení v armádě, v kosmu nebo medicíně. V zásadě se dá říct, že ochrana proti elektromagnetickým pulzům (EMP) pocházejících ze zbraní (nukleární zbraně), je spíše teoreticky aplikovatelná nějakou formou tzv. Faradayovy klece. Jiná otázka je odstínění průmyslového PC proti např. silnému magnetickému poli nebo kosmickému záření. To je řešeno většinou jeho odstíněním vhodným materiálem.

Životnost

Běžný domácí nebo profesionální počítač je projektován a postaven na provoz po dobu cca. 5 let. U některých, zvláště pak levnějších kousků, je pak životnost s neuvěřitelnou přesností stanovena výrobcem na záruční dobu + jeden den. Pro průmyslové PC však platí jiná kritéria. Jsou součástí nějakého technologického celku, výrobní linky, uceleného systému a jejich životnost (a s tím související spolehlivost, která je výsledkem pečlivých testů jednotlivých komponent) je plánována na, cca. 15 let. To znamená:

· Vysokou odolnost základních konstrukčních prvků

· Snadnou výměnu jednotlivých komponent (tedy možný upgrade bez konstrukčních zásahů)

· Dostupnost dané technologie a kompatibilita po celou dobu životnosti

· Maximální výstupní kontrola a testování

Oblast průmyslových PC je svět, který je založený na dlouhodobé spolehlivosti a unikátních řešeních. Možná by nebylo špatné část z této filosofie přenést i do světa obyčejných počítačů.