-
Типовые конструкции высших иерархических уровней
К ним относятся разнообразные конструкции стоек, тумб, шкафов, пультов, столов.
Эти модули высших структурных уровней, определяющие внешнее оформление ЭВМ и обеспечивающие комплексную защиту от внешних факторов и служат для объединения блоков и панелей. Наличие или отсутствие модулей некоторых уровней определяетсяч
Рамы и стойки служат для размещения, механического крепления и электрического соединения конструктивных модулей предыдущих уровней.
В рамах и стойках обычно устанавливают блоки питания, элементы обеспечения теплового режима, например, вентиляторы.
Рамы - элементы промежуточного крепления.
Рамы служат для размещения и электрического соединения панелей или блоков.
В зависимости от компоновочной схемы стойки рамы могут быть подвижными и неподвижными.
Несущая деталь рамы сварной каркас, который имеет перемычки и направляющие для установки панелей или блоков.
Для подключения внешних связей имеются разъёмы. Внутрирамный монтаж выполняется жгутами.
Стойка - несущая конструкция с поворотными рамами, предназначенная для установки, объединения электрическими и другими связями, подсоединения к внешним цепям и механической защиты изделий, конструктивно реализованных в каркасах.
Стойка конструкция, которая служит для крепления нескольких вертикальных и горизонтальных рам, расставленных по заданному шагу и прикреплённых к полу, потолку или стене.
Основа стойки несущий каркас, состоящий из сварных рам. Стойка закрывается обшивкой, с двух сторон навешиваются двухстворчатые двери.
РАЗМЕРЫ СТОЙКИ
условный размер Н мм R мм L мм
13 U 800 550,700 300,400,
18 U 1000 600,800,1000 450*,600
. 800
.
.
45 U 2200
Основные правила конструирования стоек:
1. Общая масса аппаратуры, размещаемая в стойке, не должна превышать 500 кг;
2. Дверцы не должны открываться на угол, больший 90°;
3. Мощность потребления аппаратуры в стойке не должна превышать 3 кВт при принудительном охлаждении и 200 Вт при естественном охлаждении;
4. Блоки питания массой не более 20 кг должны располагаться в верхних горизонтальных рядах или крайних вертикальных рядах;
5. Приборы и блоки массой более 20 кг рекомендуется располагать в нижней части стойки;
6. Размер стойки в глубину не должен превышать 1м;
7. Ячейки, панели, блоки следует располагать так, чтобы они равномерно обдувались движущимися потоками воздуха.
5.3. АДРЕСАЦИЯ КОНСТРУКТИВНЫХ ЕДИНИЦ
Существует 3 метода адресации: координатный, позиционный, координатно-позиционный.
Координатный метод используется тогда, когда все конструктивные единицы располагаются на плоскости в координатной сетке. Пример: адресация на ПП.
Существуют различные принципы компоновки стоек. Блоки устанавливаются либо непосредственно в каркасе стойки, либо в промежуточный модуль-раму, а рама уже устанавливается в каркас. В практике конструирования в одной и той же стойке устанавливают неразъемные блоки, осуществляющие обработку информации и разъемные вставные блоки - коммутационные, электропитания и др. В стойке рамной конструкции размещается несколько рам. В двухрамной стойке для доступа к блокам одна из рам выполняется подвижной - поворотной. В трехрамной стойке - две крайние стойки выполняются поворотными, а центральная рама - неподвижная, фиксируемая на каркасе.
Рама служит для установки и коммутации неразъемных и разъемных вставных блоков. Основной формой рамы является параллелепипед с большой высотой и малой глубиной. Внешняя коммутация рам осуществляется через соединители, установленные на раме со стороны ее подвески.
Шкаф в отличие от конструкции стойки имеет дверцы. Дверцы на передней и задней сторонах шкафа предназначены для обеспечения доступа к блокам, субблокам при настройке, ремонте и эксплуатации. Боковые стенки, как и дверцы, являются дополнительным экраном от внешних наводок, в связи с чем их следует делать металлическими. Допускается в блочном и субблочном варианте конструкции передние дверцы выполнять прозрачными. В конструкции шкафа обязательно должны быть предусмотрены механический замок для удержания дверей в закрытом состоянии и электроблокировка.
Позиционный метод заключается в присвоении адреса типовой конструкции последовательно слева направо и сверху вниз (рис.5.1).
03 02 01
06 05 04
07
10 09 08
12 11
Рис. 5.1. Позиционный метод адресации
Координатно-позиционный метод заключается в разбиении монтажного поля на зоны по координатному методу и присвоении адресов элементам внутри зоны позиционным методом (рис. 5.2).
105 104 103 102 101
204 203 202 201
304 303 302 301
Рис. 5.2. Кординатно-позиционный метод адресации
5. 4. ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУИРОВАНИЯ ПЕРСОНАЛЬНЫХ ЭВМ
Персональные ЭВМ, микро-ЭВМ проектируются с использованием больших интегральных схем (БИС). БИС - это микропроцессоры, ЗУ, резисторные и конденсаторные сборки и т.д., имеющие 10000 и более элементов.
Использование БИС влечёт следующие особенности проектирования:
1. Возможность реализации аппаратной части ЭВМ на одной объединительной плате.
2. Необходимость использования элементов различных размеров (корпуса БИС микропроцессоров, схем обрамления различны).
3. Необходимость введения конструктивных элементов, обеспечивающих расширение возможностей аппаратуры.
4. Область назначения ПК часто требует исполнения ПК во встраиваемом ваpианте, и тогда конструкция должна отвечать требованиям управляемой ею аппаратуры.
Известны одноплатные процессоры. Например, ПП 115х75 мм; 96 контактный разъем; 3 БИС, реализованы в керамических корпусах с 132 выводами.
Конструктив персональной ЭВМ: шасси, монтажная плата, блок питания, каркас для гибких магнитных дисков.
Конструкция следующая:
0 уровень- микросхемы и ЭРЭ;
1 уровень- плата;
2 уровень- корпус частичный или корпус комплектный.
Типоразмеры ПП следующие:
4U = 144,5 x 160 (220) мм;
8U = 322,5 x 160 (220) мм.
ПП часто поставляется отдельно.
Пример ПП (рис. 5.3):
разъёмы для субблоков
панельки для МС
место для установки разъёма
Рис. 5.3. Печатная плата
Типоразмеры частичных корпусов формируются из стандартных рядов, соответствующих рядам I уровня: 4U, 8U, 9U.
В современных ПК используются 2 типа конструкций частичных корпусов.
1 тип- содержит 1 или 2 ПП и компонуется в комплектный кожухи корпус.
2 тип- используется в основном для компоновки блоков питания ЭВМ, размещается в комплектных корпусах стандартного типа, совместно с частичным корпусом 1 типа.
Размеры корпусов определяют размеры передней панели корпуса.
В последнее время получили распространение конструкции частичных корпусов без передней панели, т.е. кассеты. Кассеты компонуются внутри комплектных корпусов вертикально или горизонтально. Частичные корпуса в комплектные монтируются по направляющим, по стандартной схеме компоновки.
Но частичные корпуса могут компоноваться отдельно, в самостоятельные варианты.
Соединение кассеты с комплектным блоком осуществляется с помощью соединителей, устанавливаемых на кроссплате.
Нужно отметить, что при любой компоновке необходимо соблюдать стандартные решения, обеспечивающие установку в комплектный блок, корпус шкафа, стойки, кожуха, установки на столе.