در سال های اخیر موضوع مکانیزه شدن صنایع با توجه به بهبود ابزار های مدیریتی و همچنین افزایش بازدهی به یکی از زیر ساخت های اساسی صنایع بدل شده است. بر این اساس پردازش در این محیط ها از نیازهای اصلی و اولیه ی مکانیزه شدن و اتوماسیون محسوب می شود.
کامپیوتر های صنعتی که وظیفه پردازش را در محیط های صنعتی به عهده دارند، مهمترین و مخاطره انگیزترین رکن سیستم های اتوماسیون صنعتی محسوب می شوند. لذا انتخاب و طراحی مهندسی و بهینه ی شبکه های اتوماسیون صنعتی و به خصوص انتخاب صحیح کامپیوتر های صنعتی موضوعی ست که به هیچ وجه از نگاه تیز بین طراحان شبکه های صنعتی مغفول نمی ماند.
محیط های صنعتی بسته به نوع صنعت، دارای شرایط خاصی از جمله محیطی غبار آلود، درجه حرارت و رطوبت بالا و یا حتی آلودگی می باشند. برای این منظور، اولین نیازی که در کامپیوتر های صنعتی احساس می شود، عدم وجود ارتباط قطعات داخلی با محیط بیرونی است. به این دلیل از به کارگیری تجهیزات خنک کننده و گرم کننده مانند فن در این نوع تجهیزات خودداری می شود. کامپیوتر های صنعتی معمولا با طراحی بدون فن و کابل تحت آزمایش های دقیق قرار می گیرند تا مقاومت آنها در محیط های سخت و خشن تقویت شود. علاوه بر مسائل ذکر شده باید به کیفیت قطعات بکار رفته در تجهیزات اشاره نمود. با توجه به حساسیت جنس فعالیت ها، قطعات بکار رفته در Industrial Computer معمولا از استاندارد های صنعتی مورد نیاز صنایع گوناگون همانند IEC-61850-3، EN50155 و DNV پشتیبانی می کنند. به عنوان مثال استاندارد EN50155 استانداردی مشخص برای بهره برداری، طراحی، ساخت و ساز و تست تجهیزات الکترونیکی مورد استفاده در وسایل نقلیه و برنامه های کاربردی ریلی می باشد. با توجه به این موضوع، کامپیوتر های صنعتی که مخصوص صنایع ریلی طراحی می شوند با برخورداری از استاندارد EN50155 به منظور اطمینان از عملکرد صحیح در شرایطی نظیر ولتاژهای مختلف، قطع جریان برق و تعویض منبع تغذیه، در معرض آزمایش های محیطی مختلفی قرار می گیرند. این تجهیزات در برابر اختلالات زیست محیطی از جمله لرزش، شوک و تنوع دمایی مقابله می کنند.
بر اساس آنچه گفته شد در ادامه برخی از قابلیت های کامپیوترهای صنعتی که هنگام تهیه ی آنها می بایست مورد توجه خاص قرار گیرند، بررسی می شود.
کامپیوتر های صنعتی در محیط های سخت و خشن
کامپیوترهای صنعتی جهت کار در محیط های سخت و خشن می بایست که توانایی مقابله با ارتعاشات، نوسانات جریان الکتریسیته، جریانات ناخواسته الکتریکی و تداخلات الکترومغناطیسی را داشته باشند و در شرایطی با وجود چنین ناهنجاری هایی به درستی کار کنند.
به عنوان مثال استفاده از تجهیزات ذخیره سازی با فن آوری SSD یا CF می تواند از آسیب دیدن آنها در محیط های صنعتی جلوگیری کند.
طراحی کامپیوتر ها با دو ورودی برق و با استفاده از ترمینال های پیچی (Screwed Terminal Block) این امکان را فراهم می کند تا نگرانی در خصوص قطعی های ناخواسته ی برق کاهش یابد.
ایزولاسیون درگاه های ارتباطی نظیر درگاه اترنت، سریال و کانال های ورودی و خروجی آنالوگ و دیجیتال، از دیگر راهکارهایی ست که برای افزایش قابلیت اطمینان به کامپیوترهای صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد. رعایت الزامات استاندارد هایی نظیر ESD می تواند در مقابل این چالش راه گشا باشد.
رعایت الزامات استانداردهایی نظیر EMI در طراحی کامپیوتر ها می تواند اطمینان بخش کارکرد صحیح این تجهیزات در مقابل تداخلات الکترومغناطیسی باشد.
کامپیوتر های صنعتی بدون فن و کابل
کابل ها و فن ها لوازم جانبی اضافی هستند که پیچیدگی سخت افزاری کامپیوتر ها را افزایش می دهند. وجود این قطعات متحرک و نقاط شکست، می تواند سبب کاهش قابلیت اطمینان به سیستم شود. فلسفه ی طراحی کامپیتورهای صنعتی بر جمع و جور بودن و عدم استفاده از کابل و فن در آن تاکید دارد. در عین حال طراحی بدون فن کامپیوترهای صنعتی، اندازه، پیچیدگی و حساسیت به گرد و غبار را کاهش می دهد.
کامپیوترهای صنعتی با مصرف انرژی فوق العاده کم
تکنولوژی به روز و پیشرفته ای که این روزها در طراحی کامپیوترهای صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد سبب شده تا مصرف انرژی این نوع سیستم ها به حداقل ممکن برسد. جهت نیل به این هدف، کامپیوترهای صنعتی از طراحی بدون هارد دیسک الکترومکانیکی، فن و کابل بهره می برند تا عملکرد سیستم را با کمترین انرژی مصرفی و بیشترین پایداری، تضمین کنند.
طراحی قابل اعتماد
میزان اعتماد به کارایی تجهیزات معمولا با کیفیت قطعاتی که در ساخت آنها استفاده شده ارتباط مستقیم دارد. ارائه دهندگان IPC معمولا گارانتی 1 تا 3 ساله و میزان RMA حدود 20 درصد را ارائه می دهند. البته که در این میان برخی سازندگان نظیر موگزا با اطمینان از کیفیت، محصولات صنعتی خود را با گارانتی 3 تا 5 ساله ارائه می کنند.
با توجه به اینکه سنجش کیفیت قطعات به کار رفته در ساخت IPC کار چندان آسانی نیست، بهتر است از میزان MTBF و RMA Rate و مدت گارانتی ارائه در دیتاشیت محصول، کیفیت آنها و قابلیت اعتماد را بررسی نمود.
طراحی انعطاف پذیر
کامپیوترهای صنعتی می توانند دارای طراحی عمومی یا اختصاصی باشند. به عنوان مثال برخی از کامپیوترهای صنعتی دارای درگاه های سریال بیشتر و برخی دیگر دارای درگاه های اترنت بیشتر هستند. برخی دیگر از IPC ها نیز دارای طراحی ماژولار هستند که مصرف کنندگان می توانند بر اساس نیاز ماژول های مورد استفاده ی خود را خریداری کنند. بنابراین، در زمان انتخاب محصول برای کاربرد مورد نظر، بهتر است این موضوع مورد توجه ویژه ای قرار گیرد.
کاربران می توانند با انتخاب مناسب ماژول ها محصول مورد نظر خود را با بهترین امکانات و ویژگی ها طراحی کنند. ماژول های پورت سریال، LAN، سوئیچ ها و PCI می توانند مناسب ترین محصول برای کاربردهای صنعتی را در اختیار کاربر قرار دهد.
گستره دمایی
تجهیزات صنعتی معمولا با گستره دمایی بیشتری نسبت به تجهیزات معمولی ساخته می شوند.