CC BY
53Константин Солонин
solonin@ooofregat.ru
объединительные панели — основа
магистрально-модульных систем
Основой современных магистрально-модульных систем являются объединительные панели, обеспечивающие взаимодействие модулей и подсистем. От того, каким образом на объединительной панели реализованы межмодульные связи, во многом зависит общая производительность системы, ее фактические возможности, включая пропускную способность магистрали, скорость обмена данными между модулями, надежность, готовность, ремонтопригодность и т. д.
Компания Hartmann Elektronik имеет 30летний опыт разработки и производства электроники для встраиваемых компьютерных систем. Все компоненты объединительных панелей специально подбираются производителем и имеют идеальную совместимость. Особое внимание уделяется проработке схемной архитектуры и соответствию открытым международным стандартам. В результате все объединительные панели Hartmann Elektronik характеризует исключительная надежность, высокая производительность и неизменное соответствие современным индустриальным нормам.
Важным конкурентным преимуществом является то, что изделия отвечают современным требованиям рынка высокопроизводительных многоцелевых встраиваемых систем и могут быть протестированы по любым требованиям покупателя и тем самым
обзор новых решений компании Hartmann Elektronik
для электронного и телекоммуникационного оборудования
Компания Hartmann Elektronik — надежный поставщик базовой электроники для создания встраиваемых систем обширного назначения. основу серийной продукции Hartmann Elektronik составляют различные объединительные платы, которые охватывают такие области, как CPCI Express, VME и VME64x, VXS (VITA41), VPX (VITA46), VXI (VITA31), PXI, ATCA. на данный момент компания имеет более дюжины стандартных, законченных, собранных и прошедших тестирование систем и системообразующих платформ.
соответствовать стандартам любого ответственного применения, начиная от гражданских установок и заканчивая устройствами для оборонного сегмента рынка.
Hartmann Elektronik позиционирует свои объединительные панели на рынке как изделия премиум-класса. При этом их стоимостные характеристики оптимальны.
Имея развитую инфраструктуру, крупные производители встраиваемой электроники премиум-класса далеко не всегда могут обеспечить оперативную реализацию специальных требований клиента. При этом производитель, как правило, включает в стоимость конечного изделия и стоимость разработки (редизайна), в том числе расходы на логистику, инжиниринговые и другие ресурсы, не предусмотренные стандартным бизнес-процессом и регулярным производственным циклом по выпуску серийного изделия. К сожалению, общая сумма таких расходов не всегда предусмотрена бюджетом проекта клиента.
Являясь относительно небольшой компанией, Hartmann Elektronik, имея собственные производственные мощности, оперативно реагирует на все запросы заказчика, прикладывает максимум усилий для реализации его требований, включая нестандартные и специальные запросы. У отечественных клиентов уже есть положительный опыт реализации компанией Hartmann Elektronik специальных требований в кратчайшие сроки и с учетом ограниченного бюджета проекта.
В статье представлен обзор новых разработок от компании Hartmann Elektronik.
Система горизонтального исполнения 2U CompactPCI с контролем параметров Slimline HM
Рис. 1. CompactPCI система 2U с контролем напряжения и температуры
Новая серия систем горизонтального исполнения (рис. 1) обладает надежной конструкцией и универсальными возможностями. Среди особенностей этой системы можно выделить следующие:
• Конструктив с черным порошковым покрытием.
• Объединительная плата 6U CompactPCI, с поддержкой тыльного ввода/вывода для установки 4 модулей.
• Источник питания CompactPCI мощностью 250 Вт с широким диапазоном входных напряжений (90-264 В AC).
• Возможность «горячей замены» (Hot Swap) системы вентиляции с 3 вентиляторами 80x80 мм для оптимального охлаждения системы. Система вентиляции расположена в области тыльного ввода/вывода.
Рис. 2. 3U VPX — гибридная объединительная плата Рис. 3. VXS — высокоскоростная объединительная плата
• Быстрая и простая замена фильтра без специального инструмента.
• Контроль параметров работы источника питания.
• Модуль индикации рабочего напряжения на передней панели корпуса с зеленым и красным светодиодами.
• Терморегуляция посредством 3 датчиков на объединительной панели и автоматически управляемых вентиляторов.
• Индикация блокировки вентилятора (красный светодиод на передней панели).
• Индикация напряжения питания вентиляторов (зеленый светодиод на передней панели).
• Возможность изменения параметров работы системы охлаждения с помощью DIP-переключателей на объединительной панели для адаптации системы к требуемым температурным условиям эксплуатации.
VPX 3U — гибридная объединительная плата
Современные стандарты, такие как VPX, выводят технологию VME на новый уровень компактности, интегрируемости и скорости. В связи с этим фирма Hartmann Elektronik объявила о начале производства собственных объединительных панелей VPX в различном исполнении.
Одной из стандартных VPX объединительных плат является 3U VPX — гибридная объединительная плата (рис. 2) с тремя VME64x слотами и пятью VPX слотами по спецификации VITA 46.1 (VME), 46.4 (PCI Express), 46.3 (Rapid I/O) и VITA 46.7 ( 10 Gbit Ethernet).
Высокоскоростные сигнальные линии проложены так, что они могут быть альтернативно подключены как SingelEnded или Differential. В соответствии со спецификацией VITA 46.1 появляются весьма разносторонние и гибкие возможности применения.
Все VPX-слоты могут иметь напряжение питания 3,3; 5 или 12 В и поддерживают
максимальную силу тока 22 A каждый. Объединительная панель предназначена для эксплуатации в расширенном температурном диапазоне от -40 до +85 °C, что определяет возможность ее использования в системах оборонного назначения.
VXS — высокоскоростная объединительная плата
Стандарт VME для объединительных плат (рис. 3) является одной из наиболее гибких и надежных стандартных объединительных плат с параллельным соединением. В то же время, являясь консервативной технологией, VME до недавнего времени не могла обеспечить высокую скорость передачи данных. Имея богатый опыт разработок в области VME, компания Hartmann Elektronik разработала VXS объединительную плату, представляющую собой объединение надежности параллельной VME-платы с увеличенной возможностью пропускания высокоскоростных сигналов. При этом в полной мере учитывается совместимость с объединительными платами VME.
Электронная архитектура и монтаж в областях J1 и J2 остались без изменений, высокоскоростной разъем установлен в области J0. Таким образом, все высокоскоростные сигналы проходят через разъем J0. При этом один или два переключающих модуля отвечают за обеспечение надлежащей увязки высокоскоростных потоков данных.
В зависимости от конфигурации, возможен режим работы с двумя переключающими модулями и редундантной проводкой либо режим работы с двойной электрической проводкой. Данные конфигурации позволяют увеличить скоростные характеристики в 2 раза.
Hartmann Elektronik дополнительно оборудовала одну стандартную VXS объединительную плату одним слотом VME64X, который не соединен с переключающей платой.
Таким образом, благодаря высокоскоростным коммутируемым линиям VXS, новая объединительная панель не только сохраняет совместимость с VME, но и в полной мере соответствует современным требованиям к высокоскоростным системам.
Интеллектуальная 4-слотовая объединительная плата для источников питания с разъемами Р47 для CompactPCI и VME
Когда в работе системы происходят сбои, очень важно быстро обнаружить и эффективно устранить неполадки.
До недавнего времени при использовании каскадируемых источников питания была возможность определить только факт сбоя. С определением того, был ли один из источников изначально подключен, вышел ли из строя и в каком конкретно адресе системы произошел сбой, возникали сложности.
Для того чтобы решить эти проблемы, Hartmann Elektronik выпустила новую объединительную плату для источников питания (рис. 4), благодаря которой встроенный
Рис. 4. 4-слотовая объединительная плата
для источников питания с разъемами Р47 для cPCI и VME
конфигурируемый микропроцессор позволяет обеспечить плавный запуск каждого источника питания в отдельности, а также «заботится» о функциональности горячей замены Hot Swap. Микропроцессор определяет самостоятельно, какой из источников питания вышел из строя или не был подключен надлежащим образом, и сообщает данную информацию с помощью сигнала ACFAIL системе. Это позволяет контролировать работу всей системы электропитания и при возникновении ошибки устранить ее наиболее быстрым способом.
Настройками и адресами объединительной платы можно легко управлять с помощью DIP-переключателя. Все сигналы легкодоступны посредством разъемов.
Новая объединительная плата питания от Hartmann Elektronik содержит один микропроцессорный переключатель и рассчитана для применений в расширенном температурном диапазоне от -40 до +85 °C, что определяет ее возможное использование в системах оборонного назначения.
Система мониторинга и контроля вентиляции
Для обеспечения эффективного и экономически выгодного мониторинга системы и регулировки работы вентиляторов во всех
Рис. 5. Система мониторинга и контроля вентиляции
CompactPCI и VME системах (рис. 5) инженеры компании Hartmann Elektronik разработали многофункциональное устройство Shelf Manager.
Shelf Manager легко и компактно монтируется в вентиляционную кассету высотой 1U. На жидкокристаллическом дисплее отображаются все показания напряжений и параметры состояния вентиляторов. Два цветных светодиода позволяют визуально определить, все ли показатели находятся в допустимом диапазоне.
Такие показания, как верхний и нижний предел допустимого напряжения, диапазон контроля вентиляторов, аварийная сигнализация, верхний и нижний предел допустимой температуры, а также распределение 4 темпе-
ратурных датчиков на 8 вентиляторов, в зависимости от потребностей пользователя, можно осуществить и отрегулировать с помощью USB-интерфейса.
Shelf Manager обеспечивает контроль 8 вентиляторов с напряжением 12 В и силой тока до 1,5 А каждый. По цвету светодиода можно определить состояние и режим работы вентиляторов и источников питания. Также возможно подключить звуковой сигнал для индикации сбоя работы.
Компания Hartmann Elektronik предлагает решения, соответствующие требованиям конкретного заказчика. Возможна разработка совершенно нового устройства для выполнения уникальной задачи. Более 20 лет компания осуществляет впрессовывание в печатные платы даже самых «экзотических» соединителей, строго контролируя расстояние и усилие. Сложные объединительные платы со смешанным наполнением являются специализацией Hartmann Elektronik.
Обо всех решениях Hartmann Elektronik рассказать в рамках одной статьи, к сожалению, невозможно. Отечественные разработчики встраиваемых систем могут обратиться непосредственно на сайт производителя (www.hartmann-elektronik.de): производитель позаботился о русскоязычной аудитории и разместил в Интернете соответствующую версию своего сайта. ■
