貫穿整個(gè)企業(yè)平臺(tái)的信息交互同樣也對(duì)于生產(chǎn)過(guò)程中工業(yè)計(jì)算機(jī)的計(jì)算效率，功能和可用性提出了更高的要求。這一趨勢(shì)伴隨著持續(xù)加速的數(shù)字化進(jìn)程而變得越來(lái)越明顯。

專家們提出上述觀點(diǎn)的出發(fā)點(diǎn)在于，數(shù)字信息量在未來(lái)五年內(nèi)將成十倍地增長(zhǎng)，而且這一變化正是發(fā)生在工業(yè)過(guò)程領(lǐng)域。因此，菲尼克斯公司的嵌入式計(jì)算機(jī)提供了一個(gè)基礎(chǔ)，籍此使機(jī)器和設(shè)備能夠應(yīng)對(duì)數(shù)字化的挑戰(zhàn)。

圖1由于緊湊和無(wú)冷卻風(fēng)扇結(jié)構(gòu)使得這種嵌入式計(jì)算機(jī)幾乎可以在任何實(shí)際應(yīng)用中裝入

工業(yè)計(jì)算機(jī)或工業(yè)平臺(tái)在機(jī)械和設(shè)備制造業(yè)幾乎隨處可見，它們用以完成各種不同的自動(dòng)化任務(wù)。在機(jī)床上它們承擔(dān)著諸如控制，視覺(jué)化和過(guò)程數(shù)據(jù)采集的任務(wù)或者作為緊湊網(wǎng)關(guān)用來(lái)實(shí)現(xiàn)快速和可靠的數(shù)據(jù)傳輸。工業(yè)計(jì)算機(jī)的用戶無(wú)不得益于其廣大的功效范圍，從不斷提高的生產(chǎn)效率以及能源經(jīng)濟(jì)性直到高使用安全性。

加工場(chǎng)所環(huán)境狀況還對(duì)當(dāng)今技術(shù)提出了其他一些要求。包括振動(dòng)和溫度變化等，這些都會(huì)影響工業(yè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的使用壽命。此外，在機(jī)器制造業(yè)持續(xù)增長(zhǎng)的成本壓力下除了要求較低的自動(dòng)化組件投入成本外還要能保證全面的服務(wù)與技術(shù)支持以及在保證產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)盡可能縮短供貨周期。

在提高性能的同時(shí)具備明顯更加緊湊的結(jié)構(gòu)

另外，機(jī)床的經(jīng)濟(jì)性主要受到其效率、運(yùn)行速度以及刀具切換時(shí)間的影響。除了這些還必須注意幾個(gè)直接影響所加工產(chǎn)品質(zhì)量的因素。例如，可能達(dá)到的目標(biāo)幾何精度從根本上取決于加工質(zhì)量以及機(jī)器間隙和結(jié)構(gòu)間隙。

所以就有了一種龍門結(jié)構(gòu)形式，這種結(jié)構(gòu)經(jīng)常出現(xiàn)在質(zhì)量保證體系中所使用的大的測(cè)量機(jī)械上或龍門刨床上，在大的工作空間場(chǎng)合下實(shí)現(xiàn)高精度。 機(jī)器的精準(zhǔn)操控在當(dāng)今較大的CNC機(jī)床上是這樣設(shè)計(jì)的，每個(gè)軸都附帶有校正分析手段借助軟件進(jìn)行關(guān)聯(lián)。為了完成這一任務(wù)小型工業(yè)計(jì)算機(jī)尤其適合在此作為相關(guān)軟件平臺(tái)。

圖2 采用嵌入式計(jì)算機(jī)還是板裝計(jì)算機(jī)解決方案：設(shè)計(jì)者和使用者總是傾向于選擇一致的計(jì)算機(jī)平臺(tái)

菲尼克斯公司通過(guò)BL2 BPC 1000和BL2 BPC 2000兩型產(chǎn)品現(xiàn)在填補(bǔ)了Basicline模塊化工業(yè)計(jì)算機(jī)家族的緊湊機(jī)型空缺，它與第一代標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)計(jì)算機(jī)相比要小70%以上。此外，這種嵌入式計(jì)算機(jī)在熱設(shè)計(jì)功耗(TDP)降低了的同時(shí)令人信服地做到了7倍效率提升并且據(jù)此在功率增大的同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)了被動(dòng)式冷卻。

有關(guān)振動(dòng)的各個(gè)指標(biāo)也同樣都能滿足惡劣工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的高要求。在這樣的背景下這種Basicline家族盒式計(jì)算機(jī)為那些目前不能使用標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)計(jì)算機(jī)的自動(dòng)化任務(wù)提供了新的選項(xiàng)。

圖3 豐富的接口配置使其既可以在現(xiàn)有設(shè)備上集成也可以在開發(fā)新項(xiàng)目時(shí)滿足所有的要求

實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的各種可能性

每個(gè)機(jī)床的自動(dòng)化程度和復(fù)雜性不盡相同 因此可以通過(guò)不同的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。傳統(tǒng)的機(jī)床借助電動(dòng)機(jī)和減速機(jī)或者通過(guò)手輪實(shí)現(xiàn)切削和進(jìn)刀運(yùn)動(dòng)。多數(shù)情況下通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的系統(tǒng)來(lái)控制進(jìn)刀例如通過(guò)一個(gè)凸輪盤。

然而這種舊模式表現(xiàn)出缺乏靈活性。在一個(gè)CNC機(jī)床上對(duì)一個(gè)經(jīng)人工方式緊固的工件實(shí)施一個(gè)全自動(dòng)的工作循環(huán)。在此刀具的轉(zhuǎn)換往往也是自動(dòng)進(jìn)行的。這種數(shù)控機(jī)床與一個(gè)加工中心的根本區(qū)別就在于，工件轉(zhuǎn)換和刀具控制系統(tǒng)通常都被集成到實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化的流程中。

按照模塊化原則個(gè)性化組態(tài)

在復(fù)雜的，具靈活性的加工車間里多臺(tái)機(jī)器，包括一個(gè)刀具庫(kù)和一個(gè)較大的工件貨棧和一部分集裝在機(jī)器上的檢測(cè)裝置等被整合在一起且相互配合。在此每臺(tái)機(jī)器都由自己的控制系統(tǒng)控制。

另一方面各種不同的可編程控制器相互間網(wǎng)絡(luò)連接，目的在于比如實(shí)現(xiàn)接口轉(zhuǎn)換或?yàn)榱丝刂瀑|(zhì)量掌握運(yùn)行模式。具有適配能力的生產(chǎn)系統(tǒng)通過(guò)機(jī)器全面的自動(dòng)化的且與加工控制系統(tǒng)或生產(chǎn)計(jì)劃管理系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的工件流表現(xiàn)出優(yōu)異的性能。

圖4 一臺(tái)機(jī)器的操作和視覺(jué)化在競(jìng)爭(zhēng)中表現(xiàn)出極為重要的差異化特征

在這種場(chǎng)合所運(yùn)用的部分控制方案會(huì)十分復(fù)雜。但是可以采取不同的方式加以構(gòu)建。可以選擇由一個(gè)或數(shù)個(gè)中央控制系統(tǒng)來(lái)承擔(dān)控制功能 或由多臺(tái)分散到機(jī)器上的工業(yè)計(jì)算機(jī)來(lái)承擔(dān)。后者可提高靈活性，當(dāng)然設(shè)計(jì)者必須始終尋求與單個(gè)任務(wù)相匹配的組件。

也有少數(shù)機(jī)床其上并未裝設(shè)用于操作，監(jiān)視和視覺(jué)化乃至采集數(shù)據(jù)的工業(yè)計(jì)算機(jī)。那么所采用的裝置能與一定的應(yīng)用要求相匹配就顯得更加重要。不應(yīng)采取過(guò)度高配置而帶來(lái)多余的不必要的能耗。所以Basicline家族產(chǎn)品的工業(yè)計(jì)算機(jī)能夠針對(duì)每個(gè)應(yīng)用單獨(dú)地加以配置。由于各種單個(gè)組件的模塊化原則使得用戶在各個(gè)不同的應(yīng)用中甚至可以得到始終一致的基本組件 并且能夠如此按照菲尼克斯公司的基本原理為任何系統(tǒng)解決方案組建系統(tǒng)。

圖5 通過(guò)KVM-延長(zhǎng)器可以簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)工業(yè)計(jì)算機(jī)較遠(yuǎn)距離操作方案的轉(zhuǎn)換

例如，如果只是需要一個(gè)工業(yè)PC而不要求顯示屏，Basicline 產(chǎn)品家族可提供最基本的組件一臺(tái)緊湊型盒式計(jì)算機(jī)，帶有適用于控制柜內(nèi)安裝的“壁裝式”和“標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌式”安裝形式選項(xiàng)。如果用戶需要為了操作，監(jiān)視和描繪一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程流程而配置一個(gè)傳統(tǒng)的平板計(jì)算機(jī)，可以在Basicline系列基本單元上擴(kuò)展一個(gè)顯示屏。顯示屏對(duì)角線尺寸有12和15英寸可選，這樣便使觸摸屏操作成為可能。在有些應(yīng)用中必須將操作單元從盒式計(jì)算機(jī)分離開來(lái)。通常情況下電纜的傳輸距離不滿足傳輸圖像和觸摸屏信號(hào)的要求，因?yàn)楫?dāng)機(jī)器較大時(shí)或者采用目前的懸臂梁方案時(shí)最大5m的監(jiān)視器和計(jì)算機(jī)單元間距上限很容易被超越。

為此菲尼克斯提供所謂KVM延長(zhǎng)器(鍵盤，視頻，鼠標(biāo))，可以將它接到監(jiān)視器和計(jì)算機(jī)單元之間，以此可擴(kuò)展傳輸距離最大至90m。

維護(hù)時(shí)能快速更換組件

在需要時(shí)Basicline家族的BL2 BPC 1000型和BL2 BPC 2000型嵌入式計(jì)算機(jī)中的重要元器件均可進(jìn)行快速更換。由于普遍采用了無(wú)冷卻風(fēng)扇的結(jié)構(gòu)形式使得其維護(hù)不僅僅只對(duì)于經(jīng)過(guò)培訓(xùn)的維護(hù)人員十分簡(jiǎn)單。除了工業(yè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)技術(shù)上的配備可能性以外，這一點(diǎn)對(duì)于許多使用者來(lái)講是一個(gè)很重要的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，它決定著人們是否愿意在他們的機(jī)器和設(shè)備上采用。更換損壞備件能進(jìn)行得越快，相關(guān)的停機(jī)時(shí)間也就越短。