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Best of both worlds

Box-PCs mit 19″IPC-Leistungsvermögen

Eine neue Generation industrieller Box-PCs gestattet es, das passende System kostengünstig auf Basis einer handlichen Plattform zu konfektionieren. Dabei überzeugen die Box-PCs Spectra PowerBox 3000, mit Ausbau- und Erweiterungsoptionen, die man bislang nur aus der 19″-IPC-Klasse kannte.
Das breite Einsatzspektrum der Bildverarbeitung sowie das technische Leistungsvermögen einzelner PC-Komponenten versperrten bislang den Weg zu einer universellen industrietauglichen Hardware-Plattform. Für die unterschiedlichen Aufgaben etablierten sich im Markt deshalb mit dem Box-PC und dem 19″-Rack-PC zwei Bauformen für Industrie-PCs (IPC). Beide Formfaktoren besitzen individuelle Stärken und Schwächen. So ist die Box-PC-Architektur für den Einsatz in rauen Betriebsumgebungen prädestiniert und lässt sich mit ihren kompakten Maßen dicht an den Anlagen montieren. Der kompakte Aufbau begrenzt jedoch Rechenleistung und Ausbau-Möglichkeiten. Der 19″-Formfaktor vereint dagegen hohe Performance, üppige Ausstattungsmöglichkeiten und Ausfallschutz durch Redundanz. Die Installation des erforderlichen Racks führen aber zwangsläufig zu zusätzlichem Platzbedarf und erhöhtem Aufwand in der Verkabelung.

Hardware-Kompromisse

Die Bildverarbeitungs-Recheneinheit lässt sich allerdings nicht für ein konkretes Aufgabenfeld trennscharf der einen oder anderen IPC-Kategorie zuordnen. Deshalb sind Unternehmen in ihrer Suche nach einer maßgeschneiderten Lösung zu Kompromissen bei der Wahl der Hardware gezwungen. So müssen für die technische Überwachung einer Fertigungsstraße zahlreiche unterschiedliche Industriekameras, Multikamerasysteme und Scanner gesteuert werden. Gleichzeitig führen die ständigen Vibrationen zu erheblichen mechanischen Belastungen. Die Umweltbedingungen sprechen im Grunde für einen Box-PC, jedoch ist mit Art und Zahl der benötigten Kamera- und Scannereingänge die kompakte IPC-Kategorie überfordert. Entweder müssen mehrere Box-PCs mit übergeordneter Auswertungslogik installiert oder als Alternative ein 19″ Schaltschrank mit einer ausreichenden Anzahl an I/O-Karten aufgestellt werden. Die perfekte Wahl stellt keiner der beschriebenen Lösungswege dar. Dem ersten Szenario mangelt es an Leistungs- und Ausbau-Reserven. Im zweiten führen eine gewisse Überdimensionierung bei der Hardware und der zusätzliche Platzbedarf zu deutlich höheren Kosten. Zudem bedeutet jeder Maschinenumzug einen erheblichen Mehraufwand, da die Verkabelung angepasst werden muss und das Rack neu aufzustellen ist. In manchen Fällen müssen Unternehmen sogar die Nachteile beider Szenarien akzeptieren. Der Einsatz unterschiedlicher IPC-Plattformen führt jedoch zu Mehraufwand und -ausgaben im Wartungs-, Ersatzteil- und Beschaffungsmanagement. Die Kosten schmerzen umso mehr, da die Systeme letztendlich für identische Aufgaben zum Einsatz kommen.

Die Alternative

Einen Weg aus dieser misslichen Lage weist eine neue Generation industrieller Box-PCs, die das Leistungsvermögen der 19″-IPC-Klasse mit den Vorzügen des Formfaktors eines Box-PCs vereint. Die Spectra PowerBox 3000 Systeme sind in Aufbau und Architektur modular gestaltet. In den Geräten ist die 4.Generation der Intel Core Desktop Prozessoren i3/i5/i7 (Haswell) verbaut, um selbst leistungshungrige Anwendungsfälle mit genügend Performance zu versorgen. Gegenüber der üblicherweise in Box-PCs genutzten mobilen Haswell-Reihe zahlt sich dies neben der Leistung in einem komfortableren Ersatzteilhandling aus, da die CPU nicht mit dem Mainboard fest verlötet ist. Ist die Anschlussbuchse für eine Industriekamera auf dem Motherboard defekt, muss nur die Karte getauscht werden, während die kostspielige CPU weitergenutzt werden kann. Die gute Zugänglichkeit einzelner Komponenten vereinfacht die Wartbarkeit zusätzlich. So lassen sich die CMOS-Batterie oder eines der beiden 2,5″-Laufwerke ohne Öffnen des Gehäuses von Außen über eine Service-Blende austauschen. Der grundsätzlich mögliche lüfterlose Betrieb, sowie das kabellose Design des Grundgerätes garantieren ein ausfallsicheres Arbeiten selbst bei heftigen mechanischen Einflüssen. Das 126x227x261mm Gehäuse bietet Platz für ein optionales Einschubmodul, das zwei PCI/PCIe-Steckkarten aufnehmen kann. Daneben lässt sich ein WiFI/3G/GPS-Betrieb o.ä. über eine Mini-PCIe-Karte auf der Oberseite der Hauptplatine realisieren. Zusätzlich ermöglichen zwei weitere Mini-PCIe-Steckplätze, die Zahl der Schnittstellen/ Feldbusse zu erhöhen. Diese können über einheitliche Steckerblenden im Gehäuse nach außen geführt werden. Die PCIe-Steckplätze können für die Bestückung mit Framegrabbern genutzt werden. Mit Hilfe weiterer Mini-PCIe-Karten lässt sich die Zahl der verfügbaren USB-Anschlüsse von standardmäßig acht (4xUSB 2.0, 4xUSB 3.0) auf bis zu 20 ausbauen.

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