Was macht ein Mainboard industrietauglich?
What makes a motherboard suitable for industrial use?
Ob elektronisch, thermisch oder mechanisch – Industrie-PCs müssen im Gegensatz zu Consumer-PCs umfangreiche Anforderungen in industriellen Applikationen erfüllen. Typische Einsatzgebiete sind u.a. Industrie 4.0/IIoT, Robotik, Automation, Medizin- und Labortechnik, Vision, Telekommunikation, Kiosk/POS/POI, Prozess- und Sicherheitstechnik, Energie- und Verkehrstechnik sowie mobile Anwendungen. Die Produktqualität des eingesetzten Mainboards ist hierbei von entscheidender Bedeutung für die langjährige Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit des Gesamtsystems. Deshalb sind hochwertige Industrie-Mainboards für den 24/7-Dauerbetrieb unter rauen Umgebungsbedingungen mit Schock- und Vibrationsbelastungen, hohen Temperaturen, elektrischen Störfeldern und schnellen Lastwechseln ausgelegt. Neben der Resistenz gegen Umwelteinflüsse und Stressfaktoren spielt in der Industrie und Medizintechnik auch die langfristige Verfügbarkeit, ein konsequentes Life-Cycle-Management und professioneller BIOS- und Software-Support eine wichtige Rolle. Damit das Industrie-Mainboard auch bei Umgebungstemperaturen von bis zu +50 °C im Dauerbetrieb zuverlässig funktioniert, muss es mindestens bis zu +60 °C dimensioniert sein. Hierfür kommen besonders hochwertige aktive und passive Bauteile für den erweiterten Industrie-Temperaturbereich zum Einsatz, wie z.B. Feststoff-, Polymer- und Elektrolytkondensatoren von Markenherstellern – bei Elkos generell +105 °C-Longlife-Typen.
Niedrige Verlustleistung, optimiertes Wärmemangement und ausgereifte Layout- und Fertigungsprozesse bei Industrie-Mainboards und Prozessoren stellen auch bei Systemen mit hoher Last und minimalem Luftstrom den Schutz temperaturempfindlicher Bausteine und die hohe Signalqualität und Performance sicher. Im Rahmen von Klimaerprobungen wird die Systemstabilität beim Betrieb mit wechselnder bzw. maximaler Umgebungstemperatur nachgewiesen. Die Einhaltung der EMV-Anforderungen zur elektromagnetischen Verträglichkeit werden u.a. durch den EN-61000-6-2-Test (Industriestörfestigkeit) überprüft. Für extreme Einsatzbedingungen mit mechanischen Erschütterungen werden Industrie-Mainboards entsprechend robust aufgebaut und nach DIN EN 60068-2-27 (Schock) sowie DIN EN 60068-2-54 (Vibration) auf Industrietauglichkeit getestet. So wird die stabile Funktion und Langlebigkeit im industriellen Umfeld sowie die mechanische Verriegelung und Verankerung von Steckverbindungen, Modulen und Kühlkörpern sichergestellt.
Whether electronically, thermally or mechanically – in contrast to consumer PCs, industrial PCs have to meet extensive requirements in industrial applications. Typical areas of application include Industry 4.0 / IIoT, robotics, automation, medical and laboratory technology, vision, telecommunications, Kiosk / POS / POI, process and safety technology, energy and traffic as well as mobile applications. The product quality of the motherboard used is of crucial importance for the long-term availability and reliability of the overall system. That is why high-quality industrial motherboards are designed for 24/7 continuous operation under harsh environmental conditions with shock and vibration loads, high temperatures, electrical interference fields and fast load changes. In addition to resistance to environmental influences and stress factors, long-term availability, consistent life cycle management and professional BIOS and software support also play an important role in industry and medical technology. In order for the industrial motherboard to function reliably in continuous operation even at ambient temperatures of up to +50 °C, it must be dimensioned at least up to +60 °C. For this, particularly high-quality active and passive components for the extended industrial temperature range are used, e.g. solid, polymer and electrolytic capacitors from brand manufacturers - generally with +105 °C long-life types.
Low heat dissipation, optimized heat management and sophisticated layout and manufacturing processes for industrial motherboards and processors ensure the protection of temperature-sensitive components and the high signal quality and performance even in systems with high loads and minimal airflow. In the context of climate tests, the system stability during operation with changing or maximum ambient temperature is proved. Compliance with the EMC requirements for electromagnetic compatibility are among others verified by EN-61000-6-2 test (industrial immunity). For extreme operating conditions with mechanical shocks, industrial motherboards are built appropriately robust and tested for industrial suitability according to DIN EN 60068-2-27 (shock) and DIN EN 60068-2-54 (vibration). This ensures the stable function and longevity in the industrial environment as well as the mechanical locking and anchoring of plug connections, modules and heat sinks.