Oferta firmy Schroff na potrzeby elektroniki

technika
Oferta firmy Schroff na potrzeby
elektroniki, automatyki, teleinformatyki
oraz systemów sterowania ruchem
na bazie standardu mechaniki 19"
Przegląd standardu
Aktualnie twórcy konstrukcji mechanicznych dla urządzeń elektronicznych mogą korzystać z dwóch międzynarodowych standardów:
 szereg 482,6 mm (19"), zdefiniowany w normie IEC 60297
 szereg 25 mm (metryczny), zdefiniowany w normie IEC 917.
Bazową jednostką normy IEC 60297 jest cal równy 2,54 mm.
Szerokość kaset montowanych w szafach wynosi 19" czyli
482,6 mm, jednak miejsce dostępne do montażu modułów wewnątrz kasety jest mniejsze i wynosi 16,8”, czyli 426,72 mm. Ta
długość została podzielona na 84 równe części o wielkości
5,08 mm, czyli 0,2" każda. Tak wyodrębniona jednostka w tekstach angielskich nosi nazwę 1HP a w tekstach niemieckich –
1TE. Wszystkie wymiary pionowe w szafach są wielokrotnością
podziałki 44,45 mm czyli 1,75". Jednostka ta w tekstach angielskich nosi nazwę 1U, a w tekstach niemieckich – 1HE.
Wymiary płytek drukowanych są zgodne z normą IEC
60297-3. Najbardziej popularne z nich – 100×160 mm,
100×220 mm, 233,35×160 mm, 233,35×220 mm.
Zabudowane człony wtykowe spełniają funkcję podobną jak
kasety, stanowiąc obudowę płytek drukowanych, i mogą być wraz
z członami wtykowymi umieszczane obok siebie w tej samej kasecie. Ich wymiary są analogiczne, jak wymiary niezabudowanych
członów wtykowych.
Rolą kasety jest zapewnienie standardowego montażu członów wtykowych w obudowach i szafach. Najczęściej spotyka się
kasety o szerokości 84HP. Tym niemniej jako obudowy przyrządów autonomicznych stosowane są też mniejsze, najczęściej
64HP, 42HP i 28HP. Należy też mieć na uwadze, że w kasecie
mogą być montowane człony wtykowe rożnej szerokości i wysokości i dlatego wymaganie – „potrzebuję kasetę o 17 pozycjach
montażowych” – jest niepoprawne. Liczba pozycji wiąże się z sumą szerokości poszczególnych członów wtykowych, a suma ta
nie może przekraczać 84HP.
Rolą płytek czołowych jest zaślepianie strony czołowej kaset,
obudów i szaf. Norma IEC 60297-1 szczegółowo określa liczbę,
rozmieszczenie i wymiary otworów zapewniających mocowanie
płytek czołowych.
Przegląd aktualnej oferty rynkowej mechaniki 19"
(kasety, obudowy, zasilacze, szafy, systemy VMEbus…)
Długi, czterdziestoletni okres międzynarodowego funkcjonowania
standardu mechaniki 19" sprawił, że obecnie oferta rynkowa
zgodnych z nim konstrukcji jest bardzo szeroka, kompleksowa
i dopracowana w detalach. Składają się na nią kasety, obudowy
i podstawy montażowe, zasilacze, szafy, magistrale i adaptery te-
60
5/2004
stowe, obudowy systemów mikrokomputerowych, moduły wtykowe oraz rozliczne akcesoria. Oferowane konstruktorom rozwiązania prześledzimy bliżej na przykładzie produktów niemieckiej
firmy Schroff, od samego początku istnienia standardu zaangażowanej w tworzenie zgodnych z nim rozwiązań mechanicznych
(http://www.csi.net.pl oraz http://www.schroff.de).
Kasety i 19 chassis
Ze względu na wysoki poziom modularności typoszereg kaset
EUROPAC PRO firmy Schroff pozwala na stworzenie przez użytkownika kaset 19" optymalnie dopasowanych do jego potrzeb
w zakresie doboru głębokości, szerokości i wysokości. Podstawowa konstrukcja EUROPAC PRO składa się z czterech poziomych
szyn montażowych z wytłaczanego aluminium, łączących dwie
aluminiowe ścianki boczne wraz z 19" uchwytami. Niewielkie profile, w postaci wpustów i wypustów, na szynach i ściankach ułatwiają wzajemne pozycjonowanie i utrzymywanie kasety w prawidłowym kształcie. Ścianki boczne wykonywane są na trzy sposoby
– minimalizujący masę, zwiększający wytrzymałość mechaniczną
i standardowy. Od tyłu sygnały do zainstalowanych w kasecie płyt
można doprowadzać na trzy sposoby: za pomocą magistrali nie
zabezpieczonej, magistrali z podkładkami izolacyjnymi oraz za
pośrednictwem pojedynczych złącz kompatybilnych z DIN 41612.
Na szeroki wachlarz akcesoriów składają się m.in. elementy do
montażu poziomego i pionowego płytek, boczne listwy montażowe, uchwyty (w tym specjalizowane uchwyty dla CompactPCI)
oraz zestawy ochrony elektromagnetycznej (EMC). W skład zabezpieczeń EMC wchodzą pokrywy, płytki czołowe z listwami stykowymi o małej oporności, sprężyny stykowe zwierające galwanicznie główne elementy kasety. EUROPAC PRO przewidziany jest
do zastosowań w średnich i krótkich seriach produktów. W przypadku dłuższych serii korzystniejsze cenowo jest zastosowanie
kaset EUROPAC PRO INTEGRAL. Ich szyny poziome i pokrywy
tworzą jeden element, co ułatwia montaż kasety; temu samem
celowi służy zintegrowane ekranowanie HF. Jednak w razie potrzeby wszystkie z licznych akcesoriów EUROPAC PRO mogą być
stosowane w EUROPAC PRO INTEGRAL.
MULTIPAC PRO
Obudowa występuje w dwóch wersjach:
 AlZn (panele czołowe z Al, boki oraz pozostałe elementy
z AlZn),
 Al (wszystkie elementy wykonane z aluminium).
Obudowa MULTIPAC PRO pozwala na poziomy montaż niestandardowych płytek drukowanych, występuje w wysokościach
1U-6U i głębokościach 220–460 mm.
technika
Możliwość ekranowania EMC oraz stosowania szeregu komponentów z kasety EUROPAC PRO czynią ją niezwykle przydatną
w specyficznych aplikacjach stosowanych w kolejnictwie.
Warto również zwrócić uwagę na 19" kasetę typu INPAC, bardzo stabilną, do montażu płytek drukowanych i modułów standardu Euro.
Obudowy
Można je podzielić na dwie grupy:
1) przystosowane do bezpośredniego montażu 19" podzespołów
i kaset:
a) typ COMPTEC – wysokość 1U–12U, głębokość 300–
–500 mm, IP20, budowa symetryczna, wersja desktop lub
przenośna;
b) typ CONCEPTLINE – obudowa przemysłowa, IP66, stabilna, regulowana głębokość montażu, wysokość 300–
–800 mm, szerokość 250–600 mm, głębokość 150–
–420 mm (obudowa przemysłową to również INLINE, która
przystosowana jest do montażu elementów na szynach
DIN);
2) przystosowane do bezpośredniego montażu płytek drukowanych, modułów i zasilaczy:
a) typ PROPAC – wysokość 2U–6U, szerokość 28HP–84HP,
głębokość 256–496 mm, wersje desktop, przenośna, tower, możliwość ekranowania EMC, IP20;
b) typ COMPAC – wysokość 2U–4U, szerokość 42HP–84HP,
głębokość 263–513 mm, budowa symetryczna, wersje desktop i przenośna, bardzo stabilna;
c) typ RATIOPACPRO/AIR – budowa symetryczna oparta na
kasecie EUROPAC PRO, znakomite możliwości ekranowania EMC, bardzo dobre warunki chłodzenia dla wersji AIR;
stanowi bazową obudowę dla systemów CompactPCI oraz
VME, zewnętrzne osłony maskują śruby montażowe, łatwy
demontaż osłon bez konieczności użycia narzędzi, wysokość 3U–7U, szerokość 28HP–84HP, głębokość 255–
–595 mm, wersje desktop i tower.
Bardzo szeroka gama akcesoriów montażowych: panele, moduły, prowadnice, uchwyty do wyjmowania płytek, złącza itp. pozwala na wykonanie kompletnej konstrukcji mechanicznej obudowy.
Szafy
Szafy firmy Schroff można zakwalifikować, kierując się kryterium
przeznaczenia, jako przemysłowe, laboratoryjno-biurowe oraz przeznaczone dla urządzeń sieciowych i serwerów.
EURORACK to szafa do zastosowań laboratoryjno-biurowych,
o obciążeniu granicznym 400 kg i wysokości w przedziale 25U–
–47U. Dostępna jest, jako EURORACK HF, w wersji z rozbudowanym ekranowaniem przeciw zakłóceniom elektromagnetycznym.
Stopień ochrony EURORACK wynosi IP40.
MINIRACK to też szafa do zastosowań laboratoryjno-biurowych, lecz o mniejszym obciążeniu granicznym (200 kg) i mniejszych wysokościach (6U–34U). Stopień ochrony MINIRACK wynosi IP20.
Szafą typowo przemysłową, o dużej wytrzymałości (spawany
stelaż stalowy), obciążeniu granicznym 500 kg i wysokości do
2200 mm, jest PROLINE. Oprocz wykonania standardowego dostępna jest też w wersji jako szafa do instalacji standardowego
komputera PC. W PROLINE PC wyodrębnione są trzy przestrzenie: w górnej mieści się standardowy monitor, w dolnej jest miej-
EUROPAC PRO
MULTIPAC PRO
sce na komputer klasy desktop wraz z drukarka, a środkową stanowi w pełni odizolowana od reszty szafy obudowa z wysuwaną
półką na klawiaturę. Stopień ochrony PROLINE wynosi IP55.
Lista akcesoriów do szaf liczy dziesiątki pozycji. Są wśród
nich 19” części mechaniczne (panele przednie, szuflady, szuflady na klawiaturę, uniwersalne systemy montażu wykonane z szyn
w kształcie litery C, prowadnice teleskopowe, profile do kabli,
wsporniki do półek, części montażowe), części elektryczne (listwy zasilające, szyny zbiorcze, połączenia elektryczne) oraz urządzenia zapewniające częściowe lub pełne monitorowanie warunków atmosferycznych i stanu pracy systemów elektronicznych
zainstalowanych w szafie.
Jak już wspomniano, osobną grupę stanowią szafy sieciowe.
O wyjątkowości 19" szafy COMRACK decyduje to, że jest ona budowana od wewnątrz; również od wewnątrz dokonuje się w niej
montażu podzespołów.
Szafa typu COMRACK może być dostarczana w częściach,
a więc jest przydatna tam, gdzie przestrzeń montażowa lub przejścia transportowe są ograniczone. Szczególnie ciekawą opcją, ze
względu na oszczędność kosztów, jest zmontowanie obok siebie
dwóch szaf COMRACK w taki sposób, że wewnątrz zestawu powstają trzy przestrzenie do montażu urządzeń w standardzie 19".
Ciekawa jest oferta dla rynku IT oparta na rozwiązaniach szafy
typu PROLINE. W tej ofercie znajdują się gotowe rozwiązania
19" szaf sieciowych o wysokości 25U–43U i szerokości 600 oraz
5/2004
61
technika
800 mm, a także szaf serwerowych o wysokości 25U–47U, szerokości 600 i 800 mm oraz głębokości 900 i 1000 mm.
Dzięki unikalnym rozwiązaniom istnieje możliwość montażu
prawie wszystkich typów serwerów, konstrukcja szafy zapewnia
bardzo dobre warunki wentylacji.
Odrębną częścią oferty firmy Schroff są szafy zewnętrzne, wykonane z aluminium (podwójne ścianki), w wersji standardowej
lub EMC, z poziomem ochrony IP54.
Gotowe rozwiązania występują w dwóch wersjach. UNIBODY
cechuje dostęp od frontu, wysokość 16U–25U, z wentylacją grawitacyjną, wymuszaną przez wentylator lub wymiennik ciepła.
MODULAR jest to szafa całkowicie demontowalna, o wysokości
25U-29U, z wentylacją poprzez wentylator lub wymiennik ciepła
z dostępem ze wszystkich stron.
Firma realizuje również rozwiązania indywidualne, łącznie
z klimatyzatorami.
Szafy te stanowią doskonałą ochronę dla zainstalowanej elektroniki poprzez zabezpieczenie właściwych warunków klimatycznych wewnątrz, zapewnienie wysokiego poziomu ochrony IP54,
a także dodatkowe zabezpieczenia antywłamaniowe.
Należy również wspomnieć o szafach typu ETSIRACK, dedykowanych dla telekomunikacji. Szafy te spełniają wymagania
norm IEC 48D i ETS 300 119 i pozwalają na montaż komponentów z systemu metrycznego, 19" oraz elementów niestandardowych.
Zasilacze 19" oraz serii OPEN FRAME
Zasilacze stanowią ważną część oferty firmy Schroff. Szeroka gama zasilaczy 19" (typoszeregi SLIMPOWER, MAXPOWER/ECOPOWER, MAXPOWERPRO, MPS, COOLPOWER) w wersjach DC/
/DC, AC/DC o mocach wyjściowych 7–350 W, napięciach wyjściowych 5–48 V, wysokościach 3U i 6U, szerokościach 3HP–
–14HP, oraz zasilacze typu OPEN FRAME (moc 200–600 W) pozwala zaspokoić potrzeby różnorodnych aplikacji.
Należy również wspomnieć o redundancyjnych systemach zasilania POWER SYSTEM 300/1000 (moc 300 lub 1000 W) przeznaczonych dla aplikacji telekomunikacyjnych.
POWER SYSTEM 300/1000
PROLINE SERWER
Szafy zewnętrzne
62
5/2004
Magistrale i adaptery testowe
Magistrale stanowią rdzeń modułowych systemów komputerowych i kontrolno-pomiarowych. Ich zadaniem jest proste i bezpieczne rozprowadzenie zasilania i sygnałów logicznych do poszczególnych modułów. Magistrale nadają się do instalacji
w kasecie lub w obudowie systemowej. Firma Schroff produkuje
magistrale obu wiodących obecnie systemów – VMEbus i CompactPCI, a także ATCA. Magistrale VMEbus dostępne są jako płyty monolityczne 6U (J1+J2) lub osobne płyty J1 oraz J2 formatu 3U; mają od 2 do 21 gniazd rozszerzeń. Magistrale VME64x
dostępne są wyłącznie jako płyty monolityczne 6U; mają od 5 do
21 gniazd; obecność złącza P0 jest opcjonalna.
Magistrale CompactPCI mają format 3U, 6U lub 7U; wszystkie z nich są 64-bitowe. Mają 4, 6 lub 8 gniazd; w specjalnym
wykonaniu nawet 14. Przystosowane są do przyłączania napięcia
za pomocą złącz śrubowych, złącza M lub złącza ATX.
Adaptery testowe stosowane są do testowania płytek drukowanych ze złączami zgodnymi z normą IEC 60603-2/DIN 41612
technika
typu B, C, D, E, F, G, M, R i H. Dostępne są wersje dla styków
wysokoprądowych, wtyków koncentrycznych oraz wersja specjalna dla kart magistrali VME.
Obudowy systemów mikrokomputerowych
Produkowane przez firmę Schroff obudowy stanowią podstawę do
składania systemów komputerowych standardu magistrali VMEbus, CompactPCI oraz adaptujących typowe płyty główne AT, ATX
i miniATX. Dla komputerów VMEbus przeznaczone są systemy
obudów o wysokości od 2U do 4U w wersji desktop, tower i przenośnej oraz systemy kasetowe (integrujące magistralę, zasilacz,
wentylatory, ekranowanie i ewentualne napędy dyskowe) o wysokości od 4U do 9U. Dla komputerów CompactPCI przeznaczone
są systemy kasetowe o wysokości od 3U do 8U integrujące magistralę, zasilacz (opcjonalnie tani zasilacz ATX), wentylatory,
ekranowanie i ewentualne napędy dyskowe.
Ważnym elementem oferty firmy Schroff są rozwiązania oparte na standardzie AdvancedTCA – 19" chassis zawierające redundancyjne moduły zasilania, wentylacji, magistrale, adaptery CompactPCI/ATCA, front panele i inne.
Moduły wtykowe i akcesoria
Firma Schroff produkuje panele przednie w pełnej gamie rozmiarów, o różnych wykończeniach (anodowane, chromianowane),
ekranowane lub nieekranowane. Moduły wtykane mogą być wyposażone w uchwyty z lub bez funkcji sygnalizowania odłączenia,
panele przednie ekranowane lub bez ekranowania; dostępne są
też wersje typu ramowego.
Perspektywy
Na razie nie widać oznak ewentualnego zmierzchu systemu montażu wykorzystującego szereg 482,6 mm (19"). Ze strony producentów kompatybilnego z nim sprzętu elektronicznego widać stałe dążenie do zwiększenia gęstości upakowania komponentów
w standardowych rozmiarach 19". Przykładem tego jest zestaw
trzech serwerów firmy Axiomtek, mieszczący się w obudowie 19"
o wysokości zaledwie 1U, czy zintegrowane w pojedynczej szufladzie 1U monitor LCD, klawiatura i mysz. Z kolei wytwórcy mechaniki 19" zwiększają funkcjonalność oferowanych produktów, głównie poprzez nasycanie ich elektroniką. W tym zakresie warto
wskazać na rozwiązanie firmy Schroff o nazwie S-guard, przeznaczone do zdalnego monitorowania wszystkich parametrów klimatycznych i operacyjnych, niezbędnych do prawidłowego funkcjonowania systemów serwerowych i sieciowych zintegrowanych
w szafach 19". Cechuje je autonomiczne działanie oraz duża elastyczność konfiguracji. Moduł S-guard obsługuje takie funkcje
monitoringu, jak pomiar temperatury, wilgotności i napięć
(zmienne, stałe), nadzór czujników drzwiowych, detektora dymu,
kamery (z wejściem USB), pomiar wibracji i udarów. Oprogramowanie S-guard zapewnia akwizycję i archiwizację monitorowanych parametrów, tworzenie tabel zdarzeń, zapamiętywanie danych autoryzacji dostępu i gromadzenie danych dostępu oraz
poprawne zakończenie pracy systemu w przypadku awarii zasilania. Zarządzanie S-guard odbywa się poprzez przeglądarkę internetową, zaś raporty o zdarzeniach mogą być wysyłane pocztą
elektroniczną lub SMS.
Obudowa CompactPCI
Podsumowanie
Oferta firmy Schroff pozwala potencjalnemu użytkownikowi na
dobranie kompletnego rozwiązania mechanicznego dla potrzebnych podzespołów elektronicznych. (Znakomitym wsparciem dla
konstruktorów są programy konfiguracyjne zamieszczone na stronie www.schroff.de).
Produkty firmy Schroff stosowane są wszędzie tam, gdzie
bezpieczeństwo i niezawodna praca urządzeń ma znaczenie priorytetowe. W szczególności warto wskazać, że w skali globalnej
firma Schroff zaopatruje czołowe firmy zaangażowane w modernizację struktury technicznej kolei, takie jak Siemens TS, Bombardier, Alcatel, Alstom, GE Transportation, Marconi Transportation,
Nortel. Współpraca ta obejmuje udział w realizacji najważniejszych projektów związanych z realizacją nowoczesnych systemów
kontroli i nadzoru ruchu (np. ETCS-European Train Control Sys-
Przykład aplikacji dla kolejnictwa
5/2004
63
technika
tem), czy modernizacji istniejących (w tym również modernizacji
elektrycznych lokomotyw). W Polsce produkty Schroff można
znaleźć między innymi w instalacjach warszawskiego metra.
Dla polskich użytkowników rozwiązań Schroff dodatkowym
atutem jest szeroka oferta dystrybutora – firmy CSI Computer
Systems for Industry – implementująca koncepcję One-Stop-Shop. Oprócz podzespołów mechaniki 19" CSI oferuje najszerszą w kraju gamę komputerów przemysłowych, specjalizowanych
urządzeń peryferyjnych i akcesoriów, między innymi przemysłowe monitory LCD dedykowane aplikacjom kolejowym oraz niezawodne dyski pamięci Flash, szczególnie dobrze sprawdzające się
w aplikacjach mobilnych. CSI wykorzystuje też wieloletnie doświadczenie techniczne do integrowania złożonych systemów
komputerów przemysłowych, zgodnie ze specyficznymi potrzebami klienta.

Przykład aplikacji dla kolejnictwa
Autorzy
Wiktor Kozioł
CSI Computer Systems for Industry
31-149 Kraków, ul. Balicka 12A/B3
tel. (12) 637 13 55, e-mail: [email protected]
Ryszard Płatek
Schroff GmbH Sp.z o.o. Oddział w Polsce
02-674 Warszawa, ul. Marynarska 19A
tel. (22) 607 06 16, e-mail: [email protected]
Perfekcyjne rozwiązania...
Nowe technologie dla techniki kontroli ruchu
�
� najwyższa jakość obudów dla techniki kontroli ruchu pojazdów szynowych
�
� specjalna oferta dla indywidualnych rozwiązań
�
� odporność na wstrząsy i wibracje
Dystrybutor:
�
� EMC i systemy chłodzenia
CSI Computer Systems for Industry
ul. Balicka 12 A/ B3
Schroff GmbH/Sp. z o.o./ - oddział w Polsce
31-149 Kraków
ul. Marynarska 19 a, 02-674 Warszawa
tel. + 48 12 637 13 55
tel. + 48 22 607 06 16, fax. + 48 22 607 06 21
tel. + 48 12 638 37 50
e-mail: [email protected]
e-mail: [email protected]
www.csi.net.pl
www.schroff.pl
64
5/2004