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SoC-Prozessoren: Der PC im Chip

Dank der Fortschritte bei der Verkleinerung der Halbleiter-Strukturen können einzelne Chips heute zusätzlich mit Peripherie ausgestattet werden. So ist es möglich, immer mehr Funktionen zu integrieren – was auch für die Automatisierung Vorteile hat.

Chip in Großaufnahme Bildquelle: © Fotolia / Sabine

Zu Beginn der PC-Ära hatte das Mainboard die Größe einer Pizzaschachtel. Das Board war mit ICs bestückt, die jedes für sich eine genau definierte Funktion ausführte, zum Beispiel Timer, DMA-Controller und Grafik. Durch höhere Integration auf Chipebene konnten sich kompakte Formate für die Mainboards etablieren, die in der Industrie zum Standard wurden wie beispielsweise PC104, ETX oder 3,5-Zoll.

Vollgepackt mit Funktionen und Interfaces sind Boards heute nach dem Mini-ITX-Standard. Dabei sind die so genannten 'Legacy'-Schnittstellen wie RS232 und ISA-Bus oft dem Mangel an Platz auf dem Board gewichen. Bei einem Büro-PC spielt dies keine Rolle und ist sogar erwünscht, da neuere Komponenten wie Grafikkarten oder Festplatten auch neue Schnittstellen haben, die höhere Geschwindigkeit oder geringere Leistungsaufnahme bieten.

Industrielle Anwendungen setzen hingegen oft auf Spezial-Hardware. Fertigungsanlagen oder Prozessautomatisierungen erfordern spezielle Erweiterungen, die in der Lage sind, das Maschinenprotokoll anzusteuern und umzusetzen. Beim Austausch oder Ersatz eines Steuerrechners müssen diese Karten weiter verwendet werden. Langfristige Investitionen in Hard- und Software können damit gesichert werden. Im industriellen Umfeld muss ein Rechner zudem ganz andere Qualitäten aufweisen als ein Desktop-Rechner für das Büro: Die Umgebungstemperatur kann stark schwanken oder an den Extrempunkten des Thermometers liegen, der Rechner muss zuverlässig ohne Unterbrechung oder Reboot arbeiten und eine kompakte Bauform den flexiblen Einsatz an Maschinen aller Art ermöglichen.