Microcomputer Packaging Systeme: CompactPCI Modular aus dem Baukasten - KEM

Microcomputer Packaging Systeme: CompactPCI

Modular aus dem Baukasten

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In industriellen Steuerungen und Regelungen werden immer häufiger PC-Systeme eingesetzt. Für die hohen Anforderungen hinssichtlich Leistung, Schock- und Vibrationsfestigkeit, elektromagnetische Schirmung, Staub- und Wasserschutz in industrieller Umgebung sowie zum leichten Austausch von Komponenten wurde CompactPCI entwickelt. Diese Technologie verbindet die Vorteile des PC mit denen der bewährten Technologie des 19″-Baugruppenträgers.

Der Autor Dipl.-Ing. Olaf Sprengel ist Produktmanager bei der Schroff GmbH, Straubenhardt

Flexibler Packaging-Baukasten
Ein Kennzeichen der Normung im Bereich CompactPCI ist eine hohe Flexibilität im Aufbau der Systeme. Schroff hat deshalb für CompactPCI-Systeme (Bild 1) einen kompletten, modularen Packaging-Baukasten geschaffen, der eine schnelle Konfiguration kundenspezifischer Varianten ermöglicht. Die Basis der CompactPCI-Packagingsysteme von Schroff bildet der 19″-Baugruppenträger europac Pro, der die Anforderungen an Schirmung, Stabilität und Modularität, die an diese Systeme gestellt werden, bereits standardmäßig erfüllt. Auch für den im Bereich der Telekommunikation und in Computer-Telefonie-Anwendungen häufigen Einsatz von rückseitig gesteckten Baugruppen (Rear-I/O-Boards) sind die neuen CompactPCI-Packagingsysteme von Schroff vorbereitet. Der CompactPCI-Baukasten beinhaltet neben den mechanischen Komponenten auch elektronische Baugruppen wie z. B. Backplanes, Netzgeräte sowie EMV- und Lüftungskonzepte.
Entwärmung mit Konzept
Standardmäßig sind die Schroff CompactPCI-Packagingsysteme mit perforierten Deck- und Bodenblechen ausgestattet, die einen Perfora-tionsgrad von 58% aufweisen. Reicht diese natürliche Konvektion nicht aus, kann zwischen verschiedenen Entwärmungskonzepten ausgewählt werden, welche modular an Stelle der Boden- und/oder Deckbleche an die bestehenden Baugruppenträger angebaut werden.
Zur Unterstützung der natürlichen Konvektion ist eine 1 HE hohe Lüfterwanne verfügbar, die mit bis zu drei Axialventilatoren bestückt werden kann. Diese Ventilatoren werden mit einem völlig neuen Konzept befestigt (Bild 2). Schrauben, Bolzen und Gewinde werden durch zwei geschäumte Kunststoff-Formteile mit integrierter Kabelführung ersetzt. Die Axialventilatoren werden in diese Formteile eingelegt und mit der Modulschiene des Baugruppenträgers in der Lüfterwanne festgeklemmt. Diese Maßnahme reduziert einerseits den Geräuschpegel und erhöht andererseits die Lebensdauer des Lüfters, da Verspannungen durch das Anschrauben des Lüfters nicht mehr möglich sind. Darüberhinaus spart diese genial einfache und schnelle Montage Kosten.
In der Praxis ist die Entwärmung mit Axiallüftern nicht immer möglich.
Sind die CompactPCI-Systeme im Schrank z. B. bündig über-einander eingebaut, erfolgt die Belüftung von vorn über die Rückwand mit Radialventilatoren, die ihrerseits über dem eigentlichen Baugruppenträger sitzen, aber ebenfalls im System integriert sind.
Platzsparender variabler Kartenausbau
In der Regel werden elektronische Baugruppen vertikal in den Baugruppenträger eingeschoben. Um die Platzverhältnisse im Baugruppenträger und im Schrank optimal zu nutzen, ist es bei Systemen mit wenigen 6 HE hohen Baugruppen sinnvoll, diese horizontal einzubauen. Somit lassen sich z. B. bis zu 5 Slots mit je 4 Teileinheiten in einen 3 HE-Baugruppenträger integrieren. Für den horizontalen Einbau stehen beim europac Pro Ausbausätze und Frontrahmen in unterschiedlichen Abmessungen zur Verfügung. Die EMV-Schirmung wird hierdurch nicht beeinträchtigt.
Bei 6 HE hohen CompactPCI-Systemen ist auf Grund der begrenzten Anzahl der Steckplätze eine Aufteilung des Baugruppenträgers sinnvoll. Die eine Hälfte sollte für den 6 HE-Vertikalausbau genutzt werden, die andere sollte in 2 mal 3 HE unterteilt werden können, um z. B. Laufwerke einzubauen. Auch hier hat Schroff Ausbausätze im Programm, die einen solchen Ausbau ohne Platzverlust in der Tiefe ermöglichen.
Verkleidungsset für Tischgehäuse
Bei CompactPCI- und VME- Systemen sind für bestimmte Anwendungen Tischgehäuse erwünscht. Bisher wurden hierfür 19″-Gehäuse verwendet, in welche die Baugruppenträger direkt eingebaut werden, oder aber Systemgehäuse, was für den Kunden eine Parallelentwicklung von Baugruppenträger und Tischgehäuse notwendig machte. Beide Lösungen verursachen erhebliche Mehrkosten.
Mit einer genial einfachen Lösung ist es Schroff gelungen, einen Baugruppenträger zu einem formschönen Tischgehäuse zu erweitern. Mit nur vier Verkleidungsteilen entsteht aus einem Baugruppenträger für den Schrankeinbau ein optisch ansprechendes Gehäuse. Sogar die 19″-Befestigungswinkel des Baugruppenträgers sind verwendbar.
Die Montage ist denkbar einfach: Zwei Seitenwände aus Aluminium-Profilen werden auf ein Bodenteil aus Kunststoff geschraubt, anschließend der Baugruppenträger von oben hineingeschoben, zum Schluß ein Kunststoff-Deckel aufgelegt und ebenfalls mit den Seitenwänden verschraubt (Bild 3). Alle Baugruppenträger mit 19″-Winkeln (Stärke der Winkel max. 3,2 mm) sind mit dem neuen projet-Verkleidungsset von Schroff schnell zum Tischgehäuse verwandelbar.
Mit den Verkleidungsteilen können Baugruppenträger von 2 bis 12 HE und einer Tiefe von 300 mm problemlos in ein Tischgehäuse verwandelt werden (Bild 4).
Applikationsspezifische Modifikationen
Bei einem relativ kleinen Prozentsatz von Anwendungen werden Baugruppenträger mit Breiten kleiner 84 TE benötigt. In einem solchen Fall ist die einfache Verwandlung des Baugruppenträgers in ein Tischgehäuse ebenfalls möglich. Hierfür werden allerdings nur die Seitenwände des Verkleidungssets genutzt. Anstelle der beiden Kunststoffteile oben und unten wird jeweils ein ebenes, perforiertes und lackiertes Blech mit den Seitenwänden verschraubt. Diese Blechvariante ist genauso funktionell wie das Original-projet-Verkleidungsset, nur im Design einfacher.
Schroff
CompactPCI
KEM 534
Bürotaugliches CompactPCI
Einfache und schnelle Montage, niedriger Preis und ein zeitgemäßes Design sind die wesentlichen Forderungen der Anwender an Systeme, die als Tischversionen eingesetzt werden sollen. Mit dem projet-Verkleidungsset von Schroff werden diese Bedingungen alle erfüllt. Bei der Gestaltung des Verkleidungssets konnte man sich daher ganz auf ein bürotaugliches, ansprechendes Design konzentrieren, da die Verkleidungsteile keine Stabilitäts- oder Schirmungsanforderungen erfüllen müssen. Diese Funktionen übernimmt bereits der Baugruppenträger. Auch alle Tests und Prüfungen, die für den Baugruppenträger durchgeführt wurden, werden mit der Verkleidung zu 100 Prozent eingehalten.
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