Endüstriyel Bilgisayar Nedir?

‘Endüstriyel Bilgisayar’ nedir? Ne gibi testlerden geçmelidir?

Endüstriyel PC (Bilgisayar) nedir?

Bir IPC (Endüstriyel Bilgisayar) ile standart bilgisayarın teknik özellikleri ve çalışma mantığı çoğu zaman aynıdır. Mikroişlemci ve RAM tipi, depolama ortamı, arabirim bağlantı noktaları, ekranlı Panel PC’ler için renk derinliği, ekran çözünürlüğü, görüntü oranı vb. özellikler evlerimizde kullandığımız kişisel bilgisayarlarımız ile birebir aynı şekilde kurgulanır ve isteğe göre seçilir. Fakat fabrikalarda evlerimiz kadar temiz ve tozsuz bir ortamın yaratılamaması, evlerimizde bir bilgisayarı 24 saat çalıştırmak gibi bir zorunluluğumuzun olmaması veya evlerimizde amperlerce akım çekerken bir yandan da ortamda ağır manyetik etki yaratan makinelerin çalışmaması gibi konular bilgisayar dizaynı konusunda ‘endüstriyel’ etiketini yarattı ve artık günümüzde tamamen ayrı olan bir endüstriyel pazar oluşturdu.

Endüstriyel PC hangi ortamlarda kullanılır?

Teknolojik ürünler hedef kullanıcı tipine göre sınıflandırılır ve kullanıcının ihtiyaçlarını yeterli derecede görmesi için tasarlanırlar. Maliyet/fiyat dengesi piyasa şartlarında tutunabilmek için ustalıkla dans edilmesi gereken ince bir çizgi olarak tabir edildiğinden; evlerimizde, marketlerde ya da alışveriş merkezlerinde kapalı ortamda karşımıza çıkan ürünler farklı bir piyasanın ürünü iken endüstriyel sahalarda, fabrika vb. ortamlarda kullanılacak ürünler tamamen farklı bir piyasaya hitap eder. Standart PC’ler, evlerimizde ve diğer tozsuz, nem oranı dengeli ve yüksek manyetik darbe bulunmayan ortamlarda verimli çalışabilecek şekilde geliştirilmişken Endüstriyel PC’ler zorlu koşulların oluşabileceği ve standart bir PC’nin uzun süreli ve/veya efektif çalışamayacağı noktalarda; endüstriyel tesisler, dış ortamlar, IP korumanın gerektiği ortamlar, yüksek ortam sıcaklığı değişimi, toz, nem barındıran ortamlar ve yüksek akım çeken ekipmanların (elektrik motoru, kaynak makinesi vs.) bulunduğu noktalarda kullanılmak üzere dizayn edilmişlerdir.

Endüstriyel PC’lerin standart PC’lerden farkı nedir?

Bileşenlerin işlevi konusunda standart PC’lerden çok da farkı olmayan Endüstriyel PC’lerin asıl fark yarattığı konu; sıcaklık, su, nem, toz, basınç, EMC gibi dış etkenlere karşı dayanıklı olmasıdır. Daha detaylı düşünecek olursak FANSIZ bir soğutma sistemine sahip olması gerektiği ile başlayabiliriz. Bu sistem, tırtıklı ve yüzey alanı genişletilmiş ‘soğutma bloğu’ adı verilen parça sayesinde işlemcideki ısıyı fan kullanmadan başarılı bir şekilde dışarıya vererek işlemci ısınmasının önüne geçer. Fanlı soğutma tozlu endüstriyel ortamlardaki tozu kasanın içerisine toplayacağı için belli bir süre sonra işlemcinin fazla ısınmasına yol açacak ve belki de binlerce dolarlık verinin ve/veya üretimin kaybına neden olabilecektir. Fakat unutulmamalıdır ki bir PC’nin ‘fansız’ olması onun ‘endüstriyel’ olması için yeterli değildir. Çünkü fansız olması onun sadece tozu içine çekmeyen standart bir PC olduğunu gösterir (içine toz girmeyen değil!). Endüstriyel PC’ler fansız olma gerekliliğinin yanı sıra nem, sıcaklık, EMC ve sayamadığımız bir sürü dış etkene karşı koruma sağlandığını kanıtlayacak özellikleri sağlamalı ve bu özellikleri sağladığını kanıtlayan testlerden geçmelidir. Bu da bizi bir sonraki başlığımıza götürüyor.

Endüstriyel PC’ler ne gibi testlerden geçmelidir?

Rastgele Vibrasyon Testi

Bu testte ürünlere X, Y ve Z eksenlerinden 1’er saat boyunca 1G şiddeti ile vibrasyon verilir. Fabrika ortamlarındaki vibrasyon simüle edilerek ileride titreşimli ortamlarda ürünün sıkıntısız bir şekilde çalışabilme yetisi test edilir.

IP65 Toz ve Sıvı Dayanım Testi

Endüstrinin en önemli isterlerinden biri de toz ve sıvı dayanımıdır. IP (International Protection) dereceleri ile adlandırılan bu güvenlik seviyelerinde her IP derecesi için farklı testler uygulanır. (IP’nin yanındaki iki rakamın ilki toz koruma derecesini belirlerken son rakam da sıvı dayanımını belirler. Mesela IP65’te 6, toz geçirmez anlamına gelirken, ikinci rakam olan 5 düşük basınçlı suya karşı korumalı demektir. IP’den sonra gelen rakamlarda ikinci rakam 7 ise bir metre derinliğe kadar suya batırılarak test edilmiştir anlamına gelir. IP65 ile IP67 arasındaki fark sıvı geçirme derecesi olarak özetlenebilir.) Biz en sık kullanılan derecelerden biri olan IP65 üzerinde duracağız. IP65 koruma testinde ürüne 3 dakika boyunca 3 metre mesafeden 100 kPA basınçlı su sıkılarak ürüne su girip girmediği kontrol edilir. Sonrasında ise sıra toz testine gelir. IP 6X muhafazaları için test edilecek eşyalar, toz haznesinde 2-8 saat boyunca ince taneli pudraya maruz bırakılır ve maruz kalma süresi, spesifik ürün için test koşullarına göre belirlenir.

EMC (Electromagnetic Compability) Testi

Tüm elektrikli cihazlar birbirlerine yakın olduklarında birbirini etkiler. Örneğin; TV , telefonlar, radyolar ve yakındaki çamaşır makinesi veya elektrik hatları arasındaki parazitler bunlara örnek olarak verilebilir. Elektromanyetik uyumluluğun (EMC) amacı, tüm bu yan etkileri makul miktarda kontrol altında tutmaktır.

Fabrika ortamı bildiğimiz gibi ev, ofis ortamından epey farklı ortamlardır. Ev-ofis ortamında asla kullanılmayacak elektriksel güçteki cihazlar (yüksek güçlü motorlar, kaynak makineleri vs.) bu ortamların doğal bileşenleridir ve çalıştırıldıkları anda etraflarında yüksek manyetik alan yaratırlar. Özellikle kalkış anları dediğimiz yüksek akım çekilen anlarda etraflarında bir darbe oluştururlar ve bu sırada etraflarında korumasız bir elektronik komponent ya da kart üzerinde düzensiz elektron geçişleri yaratırlar. Elektron akışının olmaması ya da düşük akım olması gereken bir noktada gerilim endüklenmesi cihazlarda kısa devre yaratabilir ve geri dönülmez sonuçlara sebep olabilir (besleme kartını yakması gibi).

Bu gibi durumların önüne geçmek için Endüstriyel PC’lerde ‘Faraday Kafesi’ kullanılır. Faraday kafesi, elektriksel iletken metal ile kaplanmış veya iletkenler ile ağ biçiminde örülmüş içteki hacmi dışardaki elektrik alanlardan koruyan bir muhafazadır. -1836 yılında İngiliz Fizikçi Michael Faraday'ın buluşu olduğu için "Faraday kafesi" diye adlandırılmıştır - İletken teller ile ağ biçiminde kaplanmış ve topraklanmış her kafesle bu koruma gerçekleştirilebilir. Ağ gözü sıklığı ve topraklama kalitesi korumayı arttırır. Dışarıdaki elektrik alan içeri etki edemez. Dış elektrik alanlar da içeri etki edemez. Yangın riski olan binalar, dışarıdan dinlenme ihtimali olan stratejik binalar, içeride telsiz ile haberleşilen ve dış parazitlerden korunması gereken yerlerde kullanıldığı gibi daha ufak boyutlu kafesler, ekranlı kablolarda ve endüstriyel ortamlarda kullanılması planlanan elektronik cihazlarda da kullanılır. Bu sayede kafes dışındaki tüm manyetik etkiler cihazı ilgilendirmeyen dış etkenler arasında yer almış olur.

Fansız PC olarak nitelenen ve görece diğer paydaşlarından ucuz olan ürünlerde Faraday kafesi gözle görülmeyen bir etkiden koruduğu için ilk vazgeçilen teknolojiler arasında gelir. Ayrıca bu tip ürünleri tedarik eden kişilerin bilinçli ya da bilinçsiz şekilde bozulan ürünlerde suçu müşteriye yükleme ihtimali piyasada gözlenen bir durumdur.

Dokunmatik Ekran Dayanıklılığı Testi

Endüstriyel ortamlarda dikkat edilmesi gereken ince noktalardan birisi de ekran içeren endüstriyel PC’lerdeki ekran dayanıklılığıdır. Sürekli hareket halinde olan fabrikalarımızda taşıma işlemleri vb. işlemlerde ekranın düşmesi, ekrana bir cismin çarpması gibi senaryolara sıkça rastlanır ve endüstriyel sıfatı taşıyan ürünlerin bu darbelere karşı dayanıklı olması gerekir. Normal ekranlarda kullanılan cam ile endüstriyel PC’lerde kullanılan cam arasında kalınlık farkı olmadan dayanıklılık farkı yaratılmalıdır. Bu da kullanılan camın densitesi (yoğunluğu) arttırılarak elde edilir. 5H, 6H, 7H gibi sertlik derecelerinde üretilip monte edilen ekranlar bazı testlere tabi tutulurlar. Bunlardan birincisi baskı testidir. Bu testte 25mm çapında bir pres ile ekranın belirli noktalarına 30 kgf baskı uygulanır. Bu baskı sonucunda ekranda çatlama olmaması gerekir. Bu testten geçen ürünler ikinci dayanıklılık testine alınırlar. Bu dayanıklılık testinde 32 mm çapında 130 gr ağırlığında metal bir top 40 cm mesafeden ekranın belirli noktalarına düşürülür ve ekranda çatlama olup olmadığına bakılır. Bu testten de başarıyla geçmiş ürünler kutulanırlar ve kutulandıktan sonra son testlerine hazır olurlar.