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Höchste Performance in 6. Generation

Moderne Automatisierungskonzepte erfordern variable und leistungsstarke Industrie-PCs. Um den Anforderungen der Industrie gerecht zu werden, müssen diese robust, zuverlässig und langzeitverfügbar sein. Mit der Einführung der Core-i-Prozessoren der 6. Generation in seine Automation PC 910 bietet B&R Maschinen- und Anlagenbauern nun noch mehr Rechenleistung für ihre Applikationen.

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Industrie-PCs müssen weit mehr sein als Consumer-PCs im Metallgehäuse. Sie zeichnen sich durch eine robuste Konstruktion aus, die für raue Industrieumgebungen und einen 24-Stunden-Dauerbetrieb ausgelegt sind. „Genau für diese Anforderungen haben wir unsere Automation PC konstruiert“, sagt Raimund Ruf, Business Manager HMI bei B&R. „Zuverlässigkeit, Robustheit und Langzeitverfügbarkeit haben für uns oberste Priorität.“

Mit der Integration der neuesten Core-i-Technologie von Intel werden die Automation PC 910 noch leistungsstärker. Die Prozessoren der 6. Core-i-Generation sind durchgehend als Mehrkernprozessoren aufgebaut und integrieren die Grafikeinheit komplett auf dem Prozessor.

Höhere Performance

„Die Automation PC 910 sind konsequent modular konstruiert, daher war es sehr leicht, die neueste Prozessorgeneration zu integrieren“, erklärt Ruf. In einem ersten Schritt stehen ein lüfterloser Core-i3-Prozessor und ein Core-i5 zur Verfügung. Der Core-i5 verfügt nun über 4 Prozessorkerne und übertrifft in der Performance alle bisherigen Core-i7-Prozessoren. Zugleich sinkt der Energieverbrauch. DDR4-SDRAM-Module, ausbaufähig bis 32 GB, sorgen für einen schnellen Datendurchsatz zwischen CPU und Speicher.

Moderne Visualisierungssysteme stellen hohe Ansprüche an die Grafikleistung. „Daher wurde es in den vergangenen Jahren immer häufiger notwendig, Grafikkarten in Industrie-PCs einzubauen“, sagt Ruf. Diese verursachen zusätzliche Kosten und müssen häufig mit einem zusätzlichen Lüfter gekühlt werden. Da das integrierte Grafiksystem der neuen Core-i-Prozessoren sehr leistungsfähig ist, kann häufig auf eine Grafikkarte verzichtet werden.

Individuell anpassbar

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Den Automation PC 910 gibt es in drei Gehäusegrößen, die ein bis fünf PCI/PCI-Express-Slots aufweisen.

Die Anforderungen von Maschinen- und Anlagenbauern an Industrie-PCs sind sehr unterschiedlich, daher müssen die Geräte individuell anpassbar und konfigurierbar sein. Den Automation PC 910 gibt es in 3 Gehäusegrößen, die 1 bis 5 PCI/PCI-Express-Slots aufweisen. Die integrierten Schnittstellen können durch modulare Interfaces erweitert werden: Ob eine 3. Gigabit-Ethernet-Schnittstelle, Feldbusse wie POWERLINK oder eine integrierte USV – den Möglichkeiten sind keine Grenzen gesetzt.

Auch bei der Datenspeicherung bietet der Automation PC 910 maximale Flexibilität. Zur Verfügung stehen kompakte CFast-Karten, die hinter der Frontklappe einfach zugänglich sind, Solid-State-Disks und herkömmliche Festplatten. „Der Anwender hat alle Freiheiten, die Daten optimal abzulegen“, erklärt Business Manager Ruf. So lassen sich zum Beispiel Betriebssystem und Prozessdaten problemlos trennen.

Optimiertes Kühlsystem

Lüfter sind ein bewegliches Verschleißteil und anfällig für Verschmutzung. Daher sind lüfterlose Geräte in industriellem Umfeld von großem Vorteil. „Durch die Optimierung der Konvektionskühlung können wir einen Großteil der Automation PC 910 lüfterlos anbieten“, sagt Ruf. Lediglich bei den leistungsstärksten High-End-Systemen ist ein Lüfter erforderlich.

Dieser erzeugt einen gezielt gerichteten Luftstrom durch die integrierten Kühlrippen, um maximale Effizienz zu garantieren. Da mit immer kleinerer Strukturgröße der Prozessoren die Wärme auf immer kleinerer Fläche entsteht, werden zur bestmöglichen Wärmeverteilung Heat Pipes eingesetzt. Dabei handelt es sich um Rohre, die unter Nutzung von Verdampfungswärme auf kleiner Querschnittsfläche große Mengen an Wärme abtransportieren können. Heat Pipes haben ein geringes Eigengewicht und beanspruchen minimalen Platz im PC-Gehäuse.

Einfache Verkabelung

Immer häufiger werden Maschinen zu komplexen Produktionsanlagen zusammengesetzt. Gleichzeitig sollen Mitarbeiter die Maschinen möglichst ergonomisch bedienen können. Für den Maschinenbauer birgt dies 2 Herausforderungen: Daten zwischen PC und Panel müssen über längere Distanzen übertragen werden und die Kabel für die Verkabelung in Tragarmsystemen müssen schlank sein. Mit Smart Display Link 3 (SDL3) bietet B&R die optimale Lösung für diese Herausforderung.

SDL3 überträgt alle Daten über ein einziges Kabel. Die maximale Entfernung beträgt 100 m. Das ermöglicht auch für ausgedehnte Maschinen und Anlagen eine optimale Platzierung von Automation PC und Panel. Die bei SDL3 verwendeten handelsüblichen CAT6/CAT7-Kabel zur Datenübertragung reduzieren den Verkabelungsaufwand beträchtlich, da nur der schlanke RJ45-Stecker durch die teilweise sehr beengten Durchführungen gezogen werden muss. Dies erleichtert besonders das Einziehen in Tragarmsysteme.

Wie schon beim Vorgänger SDL integriert SDL3 neben der Übertragung der Displaydaten auch die Kommunikationskanäle für den Touchscreen, LEDs, Tasten und Servicedaten, zum Beispiel die Einstellung der Backlight-Helligkeit. Zusätzlich wurde die Bandbreite der integrierten USB-Verbindung erhöht, so dass bei SDL3 nun auch USB2.0 übertragen wird. Der SDL3-Transmitter kann beim Automation PC 910 als modulare Option einfach integriert werden. Die verwendete Touch-Technologie ist dabei unerheblich, SDL3 unterstützt sowohl projiziert-kapazitive Multitouch-Panels als auch solche mit analog-resistivem Touchscreen.

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Die integrierten Schnittstellen des Automation PC 910 können durch modulare Interfaces erweitert werden: Ob eine dritte Gigabit-Ethernet-Schnittstelle, Feldbusse wie POWERLINK oder eine integrierte USV – den Möglichkeiten sind keine Grenzen gesetzt.

Leicht zugängliche Systeminformationen

„Ein Automation PC ist für den Anwender ein offenes System, das eine Vielzahl von Informationen zur Verfügung stellt“, erklärt Ruf. Bereits in der Implementierungsphase kann zum Beispiel das Temperaturverhalten des neuen B&R-Box-PCs evaluiert werden: Sowohl komponenteninterne Temperaturwerte als auch die Messwerte zusätzlicher Temperaturfühler werden ausgegeben. Zudem können Software- und Firmware-Versionen einfach aktualisiert werden, ebenso das PC-System sowie angeschlossene Automation Panel.

„Interessante Möglichkeiten ergeben sich auch dadurch, dass die Hardware mit einer speziellen ID eindeutig gekennzeichnet werden kann. Die Software fragt diese ID ab und erkennt so, ob sie mit der vorhergesehenen Hardware verwendet wird. Damit lässt sich verhindern, dass die Software unerlaubt vervielfältigt und auf anderer Hardware verwendet wird. „Mit dieser einfachen Methode wird Know-how wirksam geschützt“, sagt Ruf.

Ruf Raimund #1

"Die Anforderungen von Maschinen- und Anlagenbauern an Industrie-PCs sind sehr unterschiedlich, daher müssen die Geräte individuell anpassbar und konfigurierbar sein." Raimund Ruf, Business Manager HMI, B&R

Zukunftssichere Betriebssysteme

Das aktuelle Microsoft-Betriebssystem für die Industrie heißt Windows 10 IoT Enterprise. IoT steht dabei für „Internet of Things“ und verdeutlicht den Microsoft-Ansatz umfangreicher Vernetzung, einfacher Wartung und Administrierung.

Die Enterprise-Version verfügt im Wesentlichen über denselben Funktionsumfang wie die Consumer-Variante, ist jedoch mit weniger Einschränkungen bezüglich der Aktivierung versehen. Windows 10 läuft problemlos auf einem Automation PC 910, auch wenn es wegen einer fehlenden Internetverbindung nicht aktiviert werden konnte. „Verglichen mit Windows 8 ist das eine deutliche Vereinfachung für den Anwender. Ein Hardware-Tausch im Feld ist zum Beispiel viel einfacher“, erklärt Raimund Ruf.

Vorinstalliert und Aktiviert

Natürlich erfolgt die werkseitige Lieferung des Automation PC 910 mit vorinstalliertem und aktiviertem Betriebssystem. Während es bei Windows 7 noch spezielle Embedded-Varianten gab, hat Microsoft den Aufbau des Betriebssystems seit Windows 8 geändert. Der bei den Embedded-Varianten vorhandene skalierbare Aufbau, der eine individuelle Anpassung an die Hardware und damit schlanke Images ermöglicht hat, ist bei Windows 10 IoT Enterprise nicht mehr vorhanden. Daher steigt der benötigte Speicherplatz soweit an, dass mindestens 32 GB Speicher zur Verfügung stehen müssen. „Da sich auch in der Industrie kostengünstige CFast-Karten und SSDs auf MLC-Basis durchgesetzt haben, sehen wir den Speicherplatzbedarf von Windows 10 jedoch nicht kritisch“, sagt Ruf.

Auch wenn der Begriff „embedded“ nicht mehr in der Bezeichnung geführt wird, weist Windows 10 IoT Enterprise alle entscheidenden Features auf, die von den bisherigen Embedded-Varianten bekannt sind, z.B. Write-Filter, USB-Filter und App-Locker. Zudem unterstützt Windows 10 weiterhin den Betrieb von Multitouch-Panels ohne zusätzliche Treiber.

Neben Windows 10 steht Linux Debian 8 als Betriebssystem für die B&R-Automation-PCs zur Verfügung. Wird der Automation PC 910 als leistungsstarke Steuerung eingesetzt, kann der Anwender zwischen zwei Versionen des Echtzeitbetriebssystems Automation Runtime wählen: Automation Runtime embedded und Automation Runtime Windows. Durch die Mehrkernarchitektur der Prozessoren ist es möglich, auf einem Kern Steuerungsaufgaben abzuwickeln, während auf den restlichen Kernen Windows oder Linux laufen.

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