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10寸多串口工业平板电脑硬件设计需要考虑哪些因素?

作者: 发布于:2020/4/24 23:04:48 点击量:

一般嵌入式10寸多串口工业平板电脑设计主要有两种体系结构,即封闭式和开放式体系结构。封闭式体系结构的产品不依赖于某种总线标准,为某种特定任务而专门设计,专用性较强,称为芯片级嵌入。开放式体系结构的设计立足于某类开放的工业总线标准。依靠此类开放和标准,10寸多串口工业平板电脑厂商设计出各具特色、种类繁多、可供用户灵活选择的模板级产品,如CPU板、模拟量I/O板和数字量I/O板等。10寸多串口工业平板电脑用户可以根据任务的实际情况选择一定数量的功能模板,以最快的速度组合成相应的应用系统,从而大大缩短开发周期,减少开发费用,使产品的升级和维护变得简单、方便,此类嵌入方式称为板级嵌入。

传统10寸多串口工业平板电脑不仅具有像PC一样的速度和性能(如成熟的操作员界面、复杂的控制算法和最快的处理器),还要具备以下特性:

坚固性。10寸多串口工业平板电脑使用环境复杂,如高温、高尘环境,可能还需承受冲击和振动,要求10寸多串口工业平板电脑供电电源稳定可靠、制冷性能良好、插卡的固定能力强。

可靠性。MTBF指数大于10000小时,需要保守的电路和散热设计、固态非转动的盘驱动器和精细的电缆连接来保证。

低的MTTR指数。10寸多串口工业平板电脑普遍采用去掉有源电路的无源底板或10寸多串口工业平板电脑功能分散到其它插板上,因此插板一旦出现故障,可以很快完成更换。

模块化。控制设备的10寸多串口工业平板电脑需要两个以上的串口、模拟和数字I/O、运动控制、PLC互连能力、显示等。

实时性。10寸多串口工业平板电脑要具有时间和事件驱动能力,能对生产过程工况变化实时地进行监测和控制,当过程参数偏离设定值甚至出现故障时,能迅速做出相应的处理。

相比传统10寸多串口工业平板电脑嵌入式10寸多串口工业平板电脑硬件设计还需考虑以下因素:

兼容性。嵌入式10寸多串口工业平板电脑硬件设计要做到和PC、MS-DOS完全兼容,充分利用PC所积累的软、硬件资源。

克服总线数据宽度和速度瓶颈。标准工业总线一方面使系统开放,另一方面也阻碍10寸多串口工业平板电脑处理器性能的发挥。较好的办法是采用Allinone和I/O总线设计方案,既可提高性能又可保持向下兼容。随着数据采集量增加,控制策略和控制算法更加优化和复杂,对10寸多串口工业平板电脑的处理能力、存储器访问速度和实时响应能力的要求越来越高、越来越严格。股将局部高速总线和慢速系统总线相结合设计,即把对速度要求高的CPU、存储器、看门狗、硬盘和需要高速访问的I/O接口等做在一块Allinone模板上,把相对慢速的I/O部分放在总线上,是一种合理、现实的方案。

采用基于Flash存储器的新型存储器系统。新型存储器系统以Flash存储器为核心,具有系统小、功耗低、重量轻、坚固和可靠性高等特点,更能满足各种苛刻的嵌入式应用要求。Flash存储器以其高密度、高速度、不挥发、电可改写和高可靠等优点,为实现工业控制系统软件全固化运行的理想提供了保障。

系统故障监测和自动恢复。如今,看门狗电路已成为嵌入式10寸多串口工业平板电脑设计不可缺少的一部分。它能在系统出现故障时迅速报警,并在无人干预的情况下,使系统自动恢复运行。

采用PC兼容的、高集成度的嵌入式微处理器。


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