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제목 산업용 컴퓨터(Industrial Computer)의 활용



산업용 컴퓨터

 

      최근 산업용 PC의 동향

 

최근 산업용 PC의 동향을 한마디로 표현하자면 기술의 홍수라 할 수 있다. 그만큼 다양하고 가격도 저렴한 제품들이 넘쳐흘러서 사용자는 낮은가격으로도 산업용 PC를 만날 수 있다. 불과 3∼4년전만해도 일반 PC에 비해 고가인 산업용 PC를 사용해야 함은 일반업체에서 쉽게 투자하기에는 꺼리게 되는 요인 이었다. 그러나, 최근엔 다양한 산업용 컴퓨터와 유통업체간의 경쟁으로 인해 가격이 저렴하여 소비자의 선택의 폭이 더욱 다양해졌다.

산업용 컴퓨터와 사무용 컴퓨터의 비교

 

1. 산업용 컴퓨터의 탄생 배경

 

 열악한 각종 공장 환경의 먼지, 진동, 충격, 노이즈, 24ㅣ간 연속가동등의 조건에서는 일반(OA)PC로는 운영에 한계를 느끼게 되어 산업용 컴퓨터(Industrial Personal Computer)가 탄생하게 되었다.

열악한 환경에서는 일반(OA) 가 보통 2-3개 월내 작동이 중단되는 등, 생산라인 정지로 인해 생산에 막대한 차질이 생겼으며, 작업공정에도 차질이 발생하여 막대한 경제적 손실을 초래하게 되었다. 이와 같이, 열악한 환경에서 적응할 수 있는 시스템이 산업용 PC의 탄생 배경이라 볼수 있다.

 

        2. 산업용 PC의 종류

 

(1) Active Type

CPU 카드와 확장 슬롯을 일체형으로 설계하고 단순히 내구성만 강화시킨것

 

(2) SBC(Single Board Computer) Type

Backplane 보드라는 확장성이 있는 보드에 CPU 카드나 LAN, VGA, SOUND, DI/O, COMMUNICATION 카드등을 설치하여 사용하는 타입임.

 

3. 산업용 PC의 장점

 

     한마디로 말한다면 견고성, 슬롯 확장성, 안정성을 들수 있다.

 

① OA용 일반 PC보다 신뢰성이 높고 유지, 보수가 용이하며, 기능의 향상이나 확장이 용이하다

충격, 진동, 전원 변동, 먼지, 온습도 차이등 열악한 환경에서 사용가능하다.

시스템의 안정을 위해 모든 보드들은 챔버에 넣어 60도 버닝 테스트를 실시한다.

 

4. 적용분야

 

데이터 수집및 제어 장비

 구조

산업용 PC

일반용 PC

보드의 구조

확장 슬롯보드와 CPU보드

기타 보드류로 구분(2-20개

 이상가능, 19표준 샤시사용)

메인보드위에 3-7개 확장

슬롯 (확장이 용이하지 않)

보드의 확장

PC/104등 다양한 확장버스

확장이 어렵다

보드의 설계

6-8층의 PCB

보통 2-3층

시스템 감시

Watchdog Timer로 조절가능

일반적으로 없음

 데이터 접속 장비

③ 휴대용 측정장비

네트워크 서버

보안 시스템

밴딩 머신 제어 시스템

⑥ ITS (인공지능 교통망)

도로 교통 정보 시스템

사무실에서 사무용을 포함한 모든 분야 : 실험실, 연구실, 옥외, 공장, 야외,

통신등

 

5. 특성 및 차이점

 

(1) 보드의 구조

일체형으로된 CPU 카드와 BACKPLANE이 별도로 되어있어 문제 발생시 분리, 교체가 용이하고 많은 확장슬롯이 있어 여러가지 보드를 동시에 장착 할 수 있고 또 필요에 따라 2-3개의 슬롯만 있는 BACKPLANE 보드를 사용할 수도 있다.

<표 1>

 

(2) 보드의 설계

실험실이나 공장 등에서 신뢰성있게 사용할 수 있도록 정밀도가 높다. 진동 및 충격, 노이즈에 강하다.

 

(3) 샤시(CHASSIS)

강한 재질로 되어 있어 내구성이 강하며 외부 충격에서도 강하다. 진동, 소음, 먼지 등에 강하고 24시간 계속 가동에 잘 견딜수 있는 시스템 구성, 230W 300W 파워가 주종을 이루며 MTBF는 50,000 시간(온도 25도, 습도 70%) <표2>

 

(4) 보드의 접점

슬롯 타입으로 장착하고, 양 끝 부분을 가이드로 고정 시킬수 있고 상단에는 충격 완충 클램프가 눌러서 고정 시키므로 진동과 충격에 내구성이 있다.

 

(5) 먼지

샤시의 전면에 공기 흡입 팬이 있고, 또 여기에 공기 청정 필터가 있어 외부의 먼지나 이물질의 유입을 효과적으로 방지한다.

 

(6) 전원

독립 트랜스가 스파크를 억제하고, 차단 스위치가 전압의 급증을 방지한다. 뷸규칙한 전류 공급하에서도 부하 쪽에는 안정적이고 정류된 전원을 공급하며 최하 50,000시간 (5년 7개월) 이상의 MTBF를 보장한다.

 

2. 기능

 

산업용 컴퓨터 (Industrial Computer)

일반 컴퓨터

샤시

주로 16 Rack용 샤시를 사용하며

19는 국제규격(EIA-RS-310C), 철판이 두껍고(EGI) 냉각팬이 설치, 보드고정장치가 있음

일반 철판 또는 프라스틱 제품

환경적응력

보관온도/습도 : -20∼80도/5%∼95%

작동온도/습도 : 0∼60도/10%∼90% 

보관온도/습도 : 5∼60도/10%∼80%

작동온도/습도 : 10∼50도/10%∼80%        

MTBF

30,000 Hrs 50,000 Hrs

표시 없읍

전원

60 ∼ 400W Redundent Power

200W 300W

 

산업용 컴퓨터(Industrial PC)의 관리요소

 

산업용컴퓨터 (Industrial PC)는 위에서 기술한 것처럼 외부의 공기를 시스템 내부로 들여와 시스템 내부의 온도를 낮추어 주는 공기 흡입 팬이 있는데 이 팬의 관리를 제대로 해지지 않을 경우 많은 문제점을 야기 시킨다.

정기적으로 공기 흡입 팬의 공기 청정 필터를 청소해야 하는데 사용하는 환경에 따라 청소 주기는 달라질 수 있다. 만약 크린룸과 같이 깨끗한 환경이 유지 되는 곳이라면 경우에 따라 6개월에서 1년에 한번 정도 청소를 해주면 되지만 먼지가 많은 공장이나 외부에서라면 경우에 따라 3-4일 간격으로 청소를 해주어야 한다. 만약 청소가 제때에 이루어 지지 않았을 때는 시스템 내부에 먼지가 유입되어 내부팬 (CPU FAN, VGA FAN) 에 먼지가 껴서 FAN이 정상적으로 작동하지 않아 시스템의 다운이 일어날 수 있고, 또한 내부에 유입된 먼지는 그 종류에 따라서 내부기판과의 쇼트등의 문제를 야기시킬수도 있다.

 

산업용피씨(INDUSTRIAL PC)가 해외에서 사용될 경우 문제점을 일으키는 경우도 있다.

예를 들어 중국에 공장을 가지고 있는 업체에서는 자주 시스템이 다운되거나 SMPS의 고장이 잦은 일이 있었는데 국내에 들여오면 전혀 문제점이 일어 나지 않았다. 나중에 전원을 정검하여 보니 중국의 전원이 매우 불안하고 전압이 고르지 못했다. 이 경우 UPS나 AVR과 같은 전원 안전 장치를 사용하여 문제점을 해결한 사실이 있다. 물론 산업용 PC의 SMPS가 일반PC의 SMPS보다 불규칙한 전압에서 안정적이나 심한 전압의 차이는 외부장비를 사용할 수 밖에 없다. 외부에서 유입되는 전압의 영향으로 문제점이 생길 경우에도 정기적인 관리가 필요하다.

 

흔히 산업용PC를 사용하면 장기적으로 고장이 전혀 없이 사용할 수 있다고 새각할 수 있는데 그렇지는 않다. 산업용 PC에서 사용하는 부품들은 일반 OA PC에서 사용하는 부품과 크게 다르지 않다(HDD, FDD, CPU, RAM). 그러므로 각 부품의 소모시점이나 고장시점은 그 부품의 수명에 따라 달라질수 있다는 것이다. 단지 열악한 환경에서 견딜 수 있도록 설계된 것이다.

 

산업용 PC (INDUSTRIAL PC)의 적용 사례

 

산업용 PC는 많은 산업현장과 연구실등에 적용되어 사용되고 있다.

 

(1)    제조자동화 현장

 

시스템 구성품

RACK-360W : ROCKY-4784EV, P4-2.0G, DDR-256M, 60G, ON BOARD LAN, ON BOARD VGA 등 산업 환경에 적합한 튼튼한 IPC이다. 기존의 IPC보다 넓은 공간과 강력한 SMPS, 무었보다도 미려한 디자인이 돗보이는 모델이다. 또한 SBC는 기존의 SINGLE BOARD COMPUTER 와는 차별화를 두어 MINI PCI슬롯을 갖추어 효율성을 높혔고 VGA와 LAN등을 ON BOARD화시켜 슬롯의 효율성을 높힘으로써 사용자 NEED에 부응한 노력이 보인다.

 

적용 : MLCC, TANTAL, SAW FELTER, DY, 비젼 검사장비 등등

 

(2)    연구실 및 시험실

 

시스템 구성품

RACK-360W : ROCKY-4784EV, P4-2.0G, DDR-256M, 60G, ON BOARD LAN, ON BOARD VGA 등 전세계적으로 가장 많이 사용하는 TYPE의 샤시이다. 가격이 저렴하며 많은 보드를 사용 할 수 있도록 슬롯이 제공되고 있다. 무었보다도 인상적인 것인 것은 300W 파워를 사용함으로서 안정성이 요구되는 곳에 사용가능하며, 현재 가장 많이 선호하는 인텔의 펜티엄 4 전용보드에 빠른 DDR 메모리를 사용함으로써 무었보다 실리를 추구하는 사용자의 선택 사항이다.

 

적용 : 각 통신사 연구업체 및 개발실, 또한 빠른 계산을 요하는 통계업체 및 항공사 등.

 

결론

산업용 컴퓨터는 무엇보다도 사용자의 NEED에 맞추어 발전하고 있다. 일반 OA PC보다도 개발이 한단계 더디고 성능이 떨어질 수 있지만 안정성과 MTBF를 고려한 산업용 컴퓨터는 정교한 산업현장과 연구소, 많은 일을 수행해야 하는 곳에 적합하다. 계속해서 다양한 산업용 컴퓨터의 제품이 나오고 있고, 신뢰성과 안정성을 고려해야 한다면 산업용컴퓨터 사용을 적극 고려해봐야 할 것이다.
(Industrial Computer)의 활용

 
 
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