Driftsikkerhet
Pålitelighet, levetid, driftsikkerhet, oppetid, kvalitet, etc, etc er alle beskrivelser som har vært diskutert i lang tid uten å bli enig om hva som er riktig beskrivelse og hvordan en skal komme frem til denne beskrivelsen. Undertegnede mener at alle er riktig og alle er feil utifra hvilken ståsted og synsvinkel en har. Derfor er det er fordel å kjenne til flere av de begrepene som benyttes. Men årsaken til feil er også viktig for å unngå tekniske problemer og forkortet levetid. I denne artikkelen har jeg valgt å beskrive en del sentrale punkter som kan påvirke levetid og pålitelighet. Ikke alle er aktuelle for alle miljø, så en må derfor ta for seg de som en mener er viktigst for utstyret og det miljøet der det benyttes.
Men beskrivelsen nedenfor tar ikke bare for seg definisjoner av driftsikkerhet men også hvilke problemer som kan skape redusert driftsikkerhet. Bl.a. beskriver ikke de forskjellige standardene alle parameter for miljø som f.eks. temperatur, viberasjoner/støt, fuktighet/kondens, gass, støv, osv. osv.
Nå har det dessuten kommet standarder for ekstern påvirkning som slag, trykk og annet samt hvor spiss gjenstanden som f.eks. utsetter boksen som inneholder elektronikk er. Også materialet boksen er laget av er inkludert i den nye IK standarden.
Og problemene har dessuten forskjellige løsninger.
La oss ta noen få eksempler:
Temperatur
La oss anta at det oppstår et temperatur problem. Men temperatur problemer må løses forskjellig avhengig om det er for høy eller for lav temperaratur. I tillegg må det taes hensyn til innenfor hvilket temperatur området temperaturen varierer (ΔT)
Samtidig er det ikke bare hvilke temperatur utstyret utsettes for, men også hvor fort temperaturen endrer seg. For endrer den seg fort med f.eks. rask temperaturøkning eller raskt temperaturfall kan det oppstå kondens. Det samme skjer om trykket endres slik at dette også må vurderes.
Kondens
Kondens er et fuktighetsproblem som må løses helt annerledes enn f.eks. om utstyret skal senkes i vann. Et eksempel på dette er bruk av aluminium i motsetning til stål. Stål er et flott metall som er stivt, men det ruster dessverre. Derfor vil mange benytte aluminium. Ulempen med aluminium er at det er så mykt at det vil gi etter om det f.eks. benyttes som chassis for en monitor. Noen velger derfor å ta ibruk plast. Ulempen med plast er at den i utgangspunktet beskytter dårlig mot EMI og RFI støy og krever spesielle plaststoffer som kan holde tett i skjøtene på tross av mekanisk påvirkning. Men om det er kondens eller faren for kondens som kan oppstå kan en ikke bruke noen av løsningene nevnt ovenfor ettersom luft fortsatt vil trenge inn. Og hvis denne luften etterhvert kondenserer i skjermen vil en kunne riste på skjermen og høre vannet skvulpe i skjermen etter en stund.
Ex soner
Og for å skape enda mer usikkerhet mhp hvordan problemer kan løses vil det være helt andre løsninger for utstyr som står i Ex sone 0,1 og 2, dvs områder der det f.eks. kan være brennbar/eksplosjonsfarlig gass. GRP plast (eller Glass Reinforced Plastic) vil være en av få muligheter i slike miljø. Et siste eksempel er at skjermer som har dårlig lesbarhet f.eks pga sollys må håndteres forskjellig avhengig om solen skinner på skjermen som står montert inne eller ute.
De problemstillingene vi har beskrevet er kun ment som en indikasjon på at en løsning ofte ikke kan benyttes for utstyr med samme problem men montert i et helt forskjellig miljø.
Varme er elektronikk komponentenes verste fiende. Og for brukere av slikt utstyr som f.eks PC løsninger som ikke skal benyttes i kontormiljø blir det en ekstra påkjenning. Dette vet alle profesjonelle brukere som skal montere utstyr i miljø som er knyttet til utemiljø (f.eks. reklameskjermer som skal stå inne bak et butikkvindu der solen varmer godt eller der f.eks. Veivesenet skal ha PC relatert utstyr i sine små skap langsmed veien for trafikk telling, overvåking, etc. Men også utstyr som skal stå inne kan ha behov for god kjøling avhengig av hvor det monteres.
De fleste PC brukere har oppdaget at de kan se temperaturen på prosessor eller i PC-boksen på skjermen vha div programvare. Dette er derfor temperaturer som det til en viss grad er mulig å overvåke. Verre er det med f.eks. strømforsyninger. I de fleste strømforsyninger er det en del kondensatorer, og disse vil over tid tørke ut og deretter bli «sprengt». og dette skjer raskere om det er varmt. Resultatet er elektronikk utstyr som ikke fungerer.
Ettersom vi hos Irontech lever av å løse slike problemer har vi ikke fylt inn så mange svar og løsninger på problemstillingene. Men vi håper artikkelen hjelper til mht å sette fokus på denne typen problemstillinger. For mange år siden var jeg på et seminar som Intel holdt. Der ble det bl.a. introdusert en helt ny serie prosessorer. Men prosessorene var veldig strømkrevende og da jeg spurte om det ikke ville oppstå et temperatur problem fikk jeg til svar at dette ikke var noe problem ettersom det var så mange bedrifter som spesialiserte seg på kjøling av slike CPU’er. Bare et par år senere kom Via med en serie prosessorer som brukte mye mindre effekt og dermed var lettere å kjøle. Intel forsøkte å følge, men kanskje det ble en debatt internt om dette var et område de ville satse på. Uansett valgte Intel å nedprioritere strømforbruk vers datakraft. Idag vet vi at Arm prosessorene som mange produserer på lisens har et strømforbruk som gjør de overlegne i f.eks. mobil telefoner etc. Denne gangen har Intel forsøkt å følge med sin «Atom-serie», men må innse at dette markedet sliter de med å kontrollere.
MTBF, SIL og RAMS
Men mange viktige elektronikk komponenter MÅ kjøles ned, uansett hvem som produserer dem. Levetiden på utstyret er veldig avhengig av temperaturen. De fleste produkter får oppgitt MTBF (Mean Time Between Failure) i timer målt (beregnet) ved ca 20°C (varierer litt). Men begrepet MTBF er blitt veldig utvannet de siste 30 årene, og bl.a. har produsenter av harddisker beskrevet MTBF som harddiskens levetid ved 20°C forutsatt bytte av disk annethvert år, etc. Selv ikke de fleste bedrifter bytter disk annethvert år som en rutine. Leverandører av LCD skjermer definerer MTBF eller forventet levetid til tiden det tar før lysstyrken har falt til 50% av opprinnelig verdi.
En del mener bl.a. pga dette at MTBF tall har utspilt sin rolle og noen velger derfor isteden «SIL-tall» (1 til 4). Sil 1 indikerer laveste grad av sikkerhet mens SIL 4 indikerer høyeste grad. Men også dette har sine klare svakheter ettersom dette er tall som i realiteten referer til faren for at noe kan gå galt (reduksjon av risiko eller pålitelighet/kvalitet) om komponenten feiler. Men til og med produsenter som benytter SIL-tall sier at dette er et av de mest misbrukte uttrykkene som finnes for å beskrive driftsikkerhet. Typisk bruksområde er innenfor oljeindustrien og utstyr som står i eksplosjonsfarlige områder.
RAMS er en tredje standard som tar for seg vesentlig mer enn de to overnevnte standardene. Foruten levetid og pålitelighet blir også tilgjengelighet, servicevennlighet og vedlikeholdsvennlighet vurdert og er nok min favoritt fordi den tar hensyn til så mange flere variabler når det gjelder oppetid. RAMS står for «Reliability», «Availability», «Maintainability» og «Supportability». Foreløpig benyttes RAMS for det meste i jernbanesammenheng men begynner også å bli tatt i bruk innenfor oljesektoren.
Følgende blir sett på som punkter som gir bruken av SIL en stor grad av usikkerhet:
- Prosess orientert verdier verdier som benyttes for å trekke ut SIL verdiene.
- Beregnet harmonisering av definisjoner brukt for beregning av SIL verdiene gjøre de forskjellig tallverdiene usikre.
- Estimerte verdier basert på estimert pålitelighet.
- Bruk av SIL tall innenfor software relaterte prosesser gjør estimert pålitelighet vanskelig (umulig ?) å indikere.
Som oftest er det temperaturen der komponenten er montert, f.eks. en harddisk som er montert inne i en PC kasse) som er avgjørende, og temperaturen i kassen er som oftest en del varmere enn enn utenfor . En PC som har vært i bruk noen år har kanskje ikke vært støvsugd, og støv begrenser da luftgjennomstrømningen Om temperaturen er f.eks. 22°C i rommet der PC’en står kan temperaturen inne i PC chassis fort bli 30-40°C avhengig av boksens størrelse, viftekapasitet, og varmeavgang fra elektronikkkomponenter. I realiteten er levetiden på elektronikk-/data utstyr basert på et forhold som er eksponential. I figuren nedenfor har vi forsøkt å beskrive hvordan forventet levetid reduseres som en følge av temperaturen.
Men det er upraktisk å gå å huske en slik eksponensiell graf. Dessuten vil den ha variasjoner avhengig av hvilken komponent det er snakk om.
Et eksempel på enklere tommelfinger regler som benyttes er at levetiden faller med 50% for hver 10°C. Dette tilsier at om komponenten i utgangspunktet har en MTBF på 50.000 ved 20°C så vil levetiden bli 25.000 timer ved 30°C. Øker temperaturen til 40° synker levetiden til 12.500 timer og øker temperaturen til 50°C faller levetiden til litt over 6000 timer. 6000 timer utgjør litt over 8 måneder ved bruk industrielt døgnet rundt. Ofte er dette utstyr som er kritisk for virksomheten, og da vil ingen velge løsninger som må skiftes repareres i gjennomsnitt hver 8.mnd.
Andre har som tommelfinger regel at levetiden faller med 1000 timer for hver grad. Uansett vil dette bare være et estimat. Det er flere ting som påvirker komponentenes levetid. Vibrasjoner er godt kjent som en negativ effekt, spesielt for mekaniske komponenter som vifter, harddisker, etc. I tillegg kjenner vi problemer med fuktighet, støv ihht IP klasser, etc.
Men hva kan en forvente av levetid på et vanlig PC system. Ved beregning av MTBF innføres det en variabel som vi kaller for «Lambda». denne er på 1 million timer.
La oss bare sette en verdi på en del PC komponenter som kanskje kan være i nærheten av virkelige verdier. Vi forutsetter samtidig at ingen komponenter skal behøve å byttes for å oppnå disse verdiene og at de er definert ved samme temperaur og utsettes for de samme eksterne påvirkningen.
- Harddisken settes til 50.000 timer.
- Hovedkortet settes til 80.000 timer.
- Strømforsyning settes til 250.000 timer
- CPU vifte settes til 40.000 timer
Dette er GJENNOMSNITTLIG tid før komponentene feiler. Det vil si at noen vil feile tidligere og at tallene ikke sier noe om minste levetid for komponentene
Et enkelt regnestykke for å finne SYSTEMETS MTBF (gjennomsnittlig levetid før feil oppstår) tilsier at vi må finne Lambda verdien på hver enkelt komponent. Denne finner vi ved å dele 1 million timer på MTBF verdien for hver enkelt komponent. Da blir regnestykket seende sånn ut:
Harddisk = 1.000.000/50.000 = 20
Hovedkort = 1.000.000/80.000 = 12,5
Strømforsyning = 1.000.000/250.000 = 4
CPU vifte = 1.000.000/40.000 = 25
Total Lambda («composite») blir 20 + 12,5 + 4 + 25 = 61,5
Dette tilsier at totalt MTBF ("composite") blir 1.000.000/61,5 = 16.260 timer
Dette utgjør en MTBF eller forventet levetid på ca 2 år om utstyret benyttes 24/7. Men det er også viktig å være klar over at levetid/MTBF vil være veldig forskjellig om en sammenlikner passive elektroniske komponenter og f.eks. mekaniske bevegelige enheter som harddisker og vifter. I hovedsak fordi materialene som beveger seg er laget i metall og vil utvide seg i varmen. Ved å benytte et vifteløst system og benytte en SSD disk m f.eks. 200.000 timer MTBF vil en få en helt annen levetid på systemet.
Vibrasjoner
Vibrasjoner skaper størst problemer når det oppstår resonans/egenfrekvens. De fleste produsenter oppgir f.eks. Ikke levetid i forhold til påtrykt vibrasjon (frekvens og amplitude) og det er dermed vanskelig og forutsi levetiden. Men basert på erfaring vil jeg påstå at de største resonans problemene oppstår ved lave frekvenser (30-300Hz). Dette er typiske lave frekvenser som oppstår når utstyr monteres i båter, tog, busser og fly etc. Derfor settes det egne standarder for godkjenning av utstyr som står i slikt miljø, og dette er standarder som også tar hensyn til vibrasjon og sjokk.
Fuktighet
Fuktighet er til en viss grad mulig å beskytte seg mot lhht linken ovenfor. Ulempen med å beskytte seg mot fuktighet (og støv) er at kapslingen der utstyret er montert blir veldig tett og det oppstår liten luftsirkulasjon. Dette skaper igjen et temperatur problem. En annen problemstilling med fuktighet kan være kondens. Dette er mest synlig på f.eks. LCD skjermer når utstyret utsettes for rask temperatur økning. Dette kan f.eks. medføre kondens innenfor beskyttelsesglasset (for de som er så gamle som undertegnede husker de kanskje hvordan det oppstod kondens i armbåndsuret når en som barn lekte ute om vinteren) Kondens problemet på skjermer kan løses med f.eks bonding som vi har beskrevet i denne linken (ref bl.a. en del skjermer for maritimt bruk). Men for å hindre kortslutning som skjer i skjermen pga støv og kondens som oppstår pga luft inntregning (som alle skjermer har) må en tenke helt anderledes.
Er det derimot problem med kondens/fuktighet på kretskort er det vanlig å benytte coating, som er et belegg som legges over kretskortene. Denne type beskyttelse er i hovedsak for å beskytte mot andre ting som f.eks saltholdig luft eller annet aggressivt miljø. Svakheten er imidlertid kontakter ikke kan behandles på denne måten fordi det isolerer mot elektriske signaler.
Alternativt kan det også benyttes moulding som er en kjent metode for utstyr i Ex sone (eksplosjonsfarlige områder som oljeplatformer, etc) men slik moulding kan ikke brukes for å bedre lesbarheten. Bare for å beskytte elektronikk komponenter mot luft/oksygen og dermed også fuktighet og det er veldig dyrt. Dermed må en tenke nytt igjen. En kort oppdatering av de engelske uttrykkene/teknikkene som benyttes for å bedre levetid, «performance» og sikkerhet på elektronikk utstyr er Coating, Bonding og Moulding.
Temperatur
Temperatur har en veldig negativ effekt på elektronikk komponenter som f.eks kondensatorer og bevegelige deler i metall da vi vet at metall utvider seg i varme. Når det gjelder diskens lesehode og plassering vil dette kunne gi katastrofale følger. I tillegg vet vi at kulelager består av mikroskopiske metall kuler. Kvaliteten, dvs hvor nøyaktig den er produsert er umulig å kontrollere da det produseres milliarder kuler til dette formålet. Disse benyttes f.eks. I kjølevifter men også i harddisker. Samtidig vet vi at mange vifter monteres direkte oppå prosessoren i en PC og dermed utsettes for mye varme fra den varmeste komponenten. Varmen gjør at kulene utvider seg og dette gjør at en av de viktigste bevegelige komponentene er svært utsatt for å slites i stykker.
I tillegg vet vi at kondensatorer er utsatt for varme og at de tørker og «eksploderer». Av samme grunn forsøker de fleste designere å unngå bruk av kondensatorer, men noen må brukes uansett. Og produksjonsteknologien på disse komponentene har også blitt en del bedre de senere årene.
Lenger opp gjorde vi en veldig enkel beregning av MTBF eller forventet levetid basert på komponent verdier. Men vi så også utifra kurven at levetiden faller dramatisk basert på temperatur.
Faktisk vil hele grunnlaget for beregningen av kretskortet kunne endre seg noe fordi ledeevnen til metall også endrer seg ved høyere-lavere temperatur og avhengig av kretskortets funksjon kan det oppstår både redusert levetid og feil i det som beskrives som I/O (Inn/out) funksjoner i f.eks. en prosesstyring.
Ved å si at vi øker temperaturen til 40°C inne i PC kassa vil forventet levetid falle med litt over 1/3, dvs til ca 10-11.000 timer. Så må vi ta hensyn til vibrasjoner, fuktighet og andre ting som påvirker levetiden, og kanskje forventet levetid faller til ca 6-8000,- timer. Men dette er altså FORVENTET levetid. Avhengig av antall enheter i dette miljøet betyr det at noen enheter dør tidligere og noen senere, men sannsynligvis vil flere enheter slutte å virke allerede ett 6-8 mnd. DETTE BETYR AT DET ER VIKTIG Å GJØRE SITT BESTE FOR Å UNNGÅ DENNE TYPEN PROBLEMER. For å klare det er det forskjellige metoder for bl.a. å føre varmen bort fra enhetene.
Overføring av varme
Teknologiene for overføring av varme kan deles inn i 4 hovedgrupper (hvor den siste bare omhandler oppvarming).
- Konduksjons kjøling
- Konveksjons kjøling
- Adveksjons kjøling
- Stråling
Konduksjon
(Conduction) blir også kalt diffusjon, og overfører energi (varme) mellom objekter som har fysisk kontakt. Typiske eksempler er kjøleribber som monteres på CPU og transistorer eller en kjele som står på en kokeplate.
Dette er en forholdsvis trygg måte å kjøle ned overflater, men er ikke den mest effektive. Metoden kombineres ofte med aktiv kjøling som f.eks. en vifte som monteres på kjøleribb. Når slik vifte monteres blir det ofte beskrevet som «aktiv kjøling, mens det uten vifte blir sett på som passiv kjøling.
Konveksjon
(Convection) er en metode for overføring av energi (varme) der varmen overføres vha f.eks. flytende væske (ofte vann eller olje) og kanskje den metoden for overføring av energi som er mest kjent. Løsningene inkluderer bl.a. heatpipe for bl.a. CPU’er og radiatorer for oppvarming av boliger eller avkjøling av bilmotorer. Dette er en løsning som ikke benyttes så ofte på industrielt datautstyr pga faren for at koplinger ryker som følge av slitasje som oppstår pga langvarige vibrasjoner eller støt. Mange beskriver dette kjøleprinsippet som «Newtons lov om kjøling»
Adveksjon
(Advection cooling) er den metoden som noen mener er enklest å benytte, men som i mange tilfeller likevel er umulig ta i bruk. Det er å flytte det oppvarmede eller nedkjølte objektet til et annet område der temperaturen er en annen og bedre egnet for oppvarming/nedkjøling.
Stråling
(Radiation) er den siste metoden som benyttes for å overføre energi. De fleste vet at sola kan varme opp både vann, gass og faste objekter ved å overføre sin energi til disse objektene, væskene eller gassene. I praksis vil dette si at f.eks. en dataskjerm som står i et butikkvindu eller som står ute i sola om sommeren (f.eks reklame skjerm eller tilsvarende) kan bli VELDIG varm innvendig. Om den i tillegg er utstyrt med ekstra bakgrunnsbelysning for å øke lesbarheten i det sterke lyset er det ikke vanskelig å forstå at den ofte blir så varm at levetiden begrenser seg (ref kurven høyere opp på siden). I slike tilfeller er det viktig å kjenne til hvilke løsninger som kan begrense temperaturen.
Det er mulig å gjøre beregninger for den kjøle eller oppvarmingeffekten som kan gjøres. Mer om det matematisk grunnlaget sammen med figurer med en bedre teknisk beskrivelse finnes
på: «http://web.mit.edu» (det velrenommerte Massachusets Institute of Technnology) i pkt IV.
Sidene beskriver også matematikken bak beregningene.
Aktiv og passiv overføring av energi
Tidligere nevnte jeg aktiv kjøling/oppvarming med bl.a. Vifte for å blåse/suge varm/kald luft på/fra objektene. Passiv kjøling/oppvarming kan f.eks være å benytte et avkjølt/oppvarmet objekt, væske eller gass til kjøling/oppvarming og sees gjerne som en del av adveksjons kjøling/oppvarming eller stråling.
For de av oss som arbeider innenfor industriell elektronikk og databehandling er vi utvilsomt mest glad i konduksjons kjøling der dette er mulig. Årsakene er mange. Om det er utstyr som f.eks. skal stå på båt er det vanskelig å finne kjølevifter som er spesifisert kulelager for aktuell temperatur eller til de vibrasjonene utstyret utsettes for. Dermed kan en vifte til kr. 50 skape ekstreme kostnader om den står på en viktig komponent.
Et alternativ er Peltier element, men dette er både effektkrevende og gir begrenset resultat. Tilsvarende problemer kan oppstå på noe så uskyldig som en touch skjerm som benytter såkalt kapasitiv touch teknologi. Det sitter kondensatorer rundt store deler av skjermen, og dette er kondensatorer som tørker på lik linje med kondensatorer som f.eks. er montert i strømforsyninger. I slike tilfeller er det første problemet brukerne opplever (etter 12 mnd ???) at trykk punktet på skjermen ikke er det samme som datamaskinen mener det er trykt på. Dette tilsier at en må trykke på siden, under eller over av det punktet en egentlig ønsker å treffe. Og problemet blir mer fremtredende desto større skjermen er. En 4″ mobiltelefon er liten, men om en skal benytte en 24″ PC skjerm blir problemet vesentlig større. Deretter begynner kalibreringsarbeidet som må skje oftere og oftere, og til slutt vil det ikke registreres trykk på touch skjermen. Men lenge før det skjer har brukeren blitt så irritert at han/hun har sluttet å bruke touch skjermen. Vi ha skrevet litt om touch teknologier her.
De som har store krav til oppetid må naturligvis ta hensyn til alle punktene som er beskrevet i denne artikkelen. Men i tillegg vil de fleste velge å overvåke utstyret. Om vi velger utstyr for Linux miljø gjør vi gjerne slik overvåking i operativsystemet ved hjelp av script/bash programmering, mens mange av de som benytter Windows gjerne tar i bruk SNMP for slik driftsovervåking. Enkelte velger også å benytte den muligheten Intel har lagt inn i sitt i-serie chip set.
Valg av kjølemetode vil med andre ord være avhengig av miljø og utstyrstype. På generell basis kan krav til kjøling defineres ihht følgende milø:
a) Utstyr som benyttes innenfor transport sektoren
som f.eks. maritimt bruk, jernbane, bil og fly. I dette miljøet kreves det minimalt med vifter fordi utstyret ofte utsettes for lavfrekvente vibrasjoner på ca 1-500 Hz som er de mest skadelige frekvensene. Om en søker på nettet vil en se at det er vanskelig å få spesifikasjoner på hva vifter tåler av vibrasjoner (frekvens, amplitude, etc) såfremt en ikke går til leverandører innefor de største som leverer utstyr til forsvaret. Generelt sett vil vi si at konduksjons kjøling passer best i disse miljøene såfremt det ikke er høye effekter (store energimengder) som skal flyttes og at det er mulig å montere f.eks. kjøleribber, etc for nedkjøling av komponentene. Som nevnt ovenfor kan et peltier element i noen tilfeller løse problemet om forholdsvis mye varme skal flyttes korte avstander.
b) Utstyr som skal stå ute.
Dette er litt vanskeligere å være konsekvent på og er avhengig om utstyret bl.a. skal stå i direkte sollys. Sola vil som oftest varme opp chassis hvis chassis er laget av metall (stål eller aluminium). I slike tilfeller kan det være en fordel å ha chassis i plast ettersom plast isolerer varmen fra sola vesentlig bedre. Hvis utstyret derimot skal stå ute men for det meste ikke i direkte sollys vil det være en fordel å ha chassis i stål/aluminium ettersom dette vil tilsi at utstyret får en konveksjonskjøling vha av luften som kjøles mot metallchassis. Men også i slike tilfeller kan en noen ganger vurdere Peltier element, men dette vil i mange tilfeller ikke være en løsning som vil fungere pga effektforbruk eller problemer mht montering og problemet med å transportere bort varmen fra elementet.
Unntaket er miljø der det kan oppstå kondens. Ute vil en skjerm i stål både gi bedre beskyttelse mot vandalisme men også bedre kjøling. Men om den en kan også risikere raskere oppvarming og dermed kondens problemer. Dette er det flere måter å løse, men en må ta problemstillingen med i vurderingen.
For utstyr i Ex områder med fare for gass som sone 0, 1 og delvis 2 (eksplosjonsfarlige områder) er det imidlertid helt andre krav som settes foran «ønsker» om kjøling.
c) Adveksjonskjøling kan noen gangere benyttes for deler av datautstyret.
Typiske bruksområder er der selve PC enheten kan stå et annet sted enn skjermen. Ofte trekkes bare kablene gjennom vegg og bare skjermen blir stående i utsatt miljø. Typisk områder er der det er vanskelig å få til en god kjølig av PC’en (som ofte har krevd mest kjøling) eller der utstyret kan utsettes for vandalisme. Vandalisme betyr f.eks. at en skjerm må ha et tykt herdet eller foliert glass. Slikt glass vil holde mer på varmen enn tynt glass, og dette må det taes hensyn til ved montering og evt valg av materiale for chassis og om det skal være passiv eller aktiv kjøling (f.eks. montere inn vifte).
d) Fuktig miljø som regn, etc
I fuktig miljø vil det være fint å kunne benytte metall chassis ettersom chassis vil bli nedkjølt av vannet. Men p vinterstid kan det skape ising og dermed andre typer problemer ved f.eks. om det snør over en lengre periode. Dette betyr at det stort sett er sørlandet og deler av vestlandet som kan benytte vanntette skjermer ute om vinteren uten at de er beskyttet mot snø og vann såfremt de ikke er varmet opp. Oppvarming har imidlertid også sine klare ulemper avhengig av hvordan det gjøres. Om utstyret skal står inne men må stå lik at det kan bli spylt ved rengjøring, etc er det enkelt å bare velge en vanntett skjerm i aluminium, stål eller plast som vi også leverer. Men om utstyret skal stå i et miljø der det produseres mat på en ta hensyn til bl.a. rengjøringsmidler og andre spesielle ting.
e) Utstyr i kontor miljø
I mange tilfeller vil tradisjonelle vifteløsninger /dvs aktiv kjøling kombinert med konveksjonskjøling fungere helt fint. Det er som oftest ikke kritisk mht oppetid og kostnadene ved å bytte f.eks. en kjølevifte. I noen miljøer som f.eks. møterom, etc. er det imidlertid et problem med for mye viftestøy. Dette kan f.eks. være projektor, etc, men også slike enheter styrer mindre enn tidligere. Dette fordi det nå benyttes større vifter med lavere hastighet (som flytter samme luftmengde som eldre løsninger), men også fordi luften ikke passerer gjennom trange spjeld (som kan gi en hylende lyd). Blir det for ille får en velge alternative løsninger som andre projektorer eller store LCD skjerm.
Det er med andre ord mye vi kan gjøre selv for å forbedre levetiden på elektronikk utstyret vi kjøper. Andelen feil som oppstår pga feil fra utviklerenes side er med andre ord svært liten. Da regner jeg det ikke som feil at utstyret ikke tåler høy varme. Bl.a. vet vi at enkelte er glad i å fjerne vifte fra PC kasse for å få mindre støy. Jeg håper de forstår at det vil redusere levetiden på harddisk og andre komponenter ganske mye om levetiden er viktig.
Overvåking av utstyr som står i vanskelig miljø
Alle punktene beskrevet ovenfor kan gi potensielle problemer som vil redusere driftsikkerheten og oppetid. Derfor er det innført mange måter å overvåke funksjoner for «intelligente løsninger». Med intelligente løsninger mener jeg enheter med prosessorkraft fra det som regnes som små micro controllere og oppover til flerkjerners løsninger. Felles for dette er at disse løsningene må ha en eller annen form for kommunikasjon for å formidle evt problemer, og i de fleste sammenhenger tilsier dette TCP/IP og noen ganger enklere kommunikasjon som RS232/422/485 eller noe så enkelt som digital I/O for alarm vha lamper, horn/høyttalere, etc. Også sensorer kan overvåkes med passive løsninger som EOL (End Of Line) resistors, etc. Med kraftig reduserte priser på hardware og muligheter til å overvåke løsninger som bare koster noen få hundrelapper over ethernet, har det gitt brukere muligheter som var utenkelig for noen år tilbake. For egen del er min favoritt Linux script fordi det gir unike muligheter på operativsystem nivå. Men for mange er SNMP (simple network) det som velges da det støttes av flere operativsystem og har innebygde funksjoner som overvøking av temperatur i harddisk, hastighet på vifter, rutere som har porter som henger, etc, etc.
Når vi kommer ned på microcontrollere som koster bare noen btiere (før montering på PCB, etc) er det også mulig med ethernet men som oftest benyttes vdigital I/O med alarmlamper, etc.
Uansett hvilken løsning som velges synes det som om det er løsninger som passer enhver løsning.
Copyright © 2020
Jørn Jensen
Gjengitt med tillatelse.
Om ønsker informasjon som ikke finnes på våre sider, ber vi deg kontakte oss med f.eks. en mail til vår support avdeling. Vi vil da forsøke å få opp mer informasjon så raskt som mulig.