Phần lớn sự cố của một trạm máy tính công nghiệp nằm ở đường điện chứ không ở máy. Bài viết bàn riêng chuyện cấp nguồn IPC công nghiệp: bốn kiểu đầu vào thường gặp, cách đọc dải điện áp theo mã hàng, cách tính công suất bộ nguồn tủ, làm dự phòng ra sao và bắt máy tự lên lại sau khi mất điện.
IPC là cách gọi tắt của máy tính công nghiệp; phần định nghĩa và cách phân dòng nằm ở bài máy tính công nghiệp là gì và chọn dòng Advantech nào. Bài này chỉ bàn phần điện cấp cho máy, không bàn phần nối đất và chống nhiễu đường tín hiệu.
Bốn kiểu cấp nguồn thường gặp trên IPC công nghiệp
| Kiểu đầu vào | Gặp ở dòng nào | Điểm mạnh | Ràng buộc phải biết |
|---|---|---|---|
| Bộ nguồn ATX trong thân máy, cắm điện lưới | Thùng máy dạng rack và dạng treo tường | Công suất lớn, đủ cho card mở rộng và nhiều ổ cứng | Chiếm chỗ, có quạt, cần ổ cắm lưới ổn định tại chỗ |
| Bộ đổi nguồn rời cắm jack một chiều | Máy hộp nhỏ đặt bàn hoặc gắn tường | Gọn, thay nhanh khi bộ đổi nguồn hỏng | Jack tròn thường dễ tuột khi rung; nên chọn bản jack có khoá |
| Đầu vào một chiều dải rộng qua cầu đấu | Máy hộp không quạt lắp ray DIN trong tủ | Dùng chung bộ nguồn 24 VDC sẵn có của tủ | Phải đấu đúng cực, phải có cầu chì riêng cho nhánh máy tính |
| Đầu vào kép hoặc bộ nguồn dự phòng | Máy trạm điện, máy chủ công nghiệp, một số máy hộp lớn | Một đường mất thì đường còn lại gánh, máy không tắt | Cần hai nguồn thật sự độc lập mới có ý nghĩa |
Đọc dải điện áp vào theo mã hàng, không theo tên dòng
Cùng một tên dòng, các mã khác nhau có đầu vào khác nhau. Bảng dưới lấy đúng số công bố trong danh mục của site, ô nào tài liệu không nêu thì ghi rõ là theo tài liệu hãng.
| Mã hàng | Dải điện áp vào công bố | Kiểu đầu nối | Ghi chú khi lắp |
|---|---|---|---|
| ARK-2121F | 9 đến 36 VDC | Cầu đấu, dải rộng | Chịu được sụt áp sâu, hợp tủ có động cơ đóng cắt gần đó |
| ARK-2250L | 12 VDC, tuỳ chọn 9 đến 36 VDC | Jack một chiều có khoá | Bản 12 VDC cố định phải có bộ nguồn riêng đúng mức |
| ARK-3520P | 9 đến 36 VDC | Theo tài liệu hãng | Máy có khe PCI nên tổng tiêu thụ cao hơn máy hộp nhỏ |
| UNO-2271G | 10 đến 30 VDC | Cầu đấu | Máy cỡ nhỏ, tiêu thụ thấp, hợp tủ chật |
| UNO-2484G | 10 đến 36 VDC | Cầu đấu | Bốn cổng mạng, tính thêm phần tiêu thụ của thiết bị cắm vào |
| PPC-3151 | 9 đến 32 VDC | Cầu đấu | Máy liền màn hình, đèn nền chiếm phần đáng kể mức tiêu thụ |
| IPC-610H | Điện lưới qua bộ nguồn ATX | Bộ nguồn đơn hoặc bộ nguồn dự phòng tới 500 W | Chọn bản dự phòng khi máy nằm ở vị trí không dừng được |
| Mô-đun ADAM dòng 4000 và 6000 | 10 đến 30 VDC | Cầu đấu | Cấp chung nguồn tủ với máy tính, nhưng nên tách nhánh cầu chì |
Ba con số cần phân biệt: dải công bố là khoảng máy vẫn chạy đúng; mức danh định là mức nên cấp trong điều kiện bình thường; mức tối thiểu là ngưỡng máy bắt đầu tắt. Đo tại đầu cấp của máy vào lúc tải nặng nhất của khu vực mới biết dải thật sự cần rộng tới đâu.
Tính công suất bộ nguồn cho tủ
- Cộng mức tiêu thụ đỉnh của máy tính, màn hình, bộ chuyển mạch mạng và các mô-đun vào ra trong cùng tủ. Lấy con số đỉnh trong tài liệu, không lấy con số trung bình.
- Cộng thêm phần cho thiết bị cắm vào cổng USB của máy: đầu đọc mã, khoá phần mềm, ổ ngoài. Phần này hay bị bỏ sót.
- Lấy dư khoảng ba mươi phần trăm cho dòng khởi động và cho việc bộ nguồn phải hạ công suất cho phép khi tủ nóng.
- Kiểm dải nhiệt của chính bộ nguồn. Một bộ nguồn ghi công suất lớn nhưng chỉ đạt mức đó ở 25 độ C sẽ không giữ được con số ấy trong tủ 45 độ C.
Chọn sát quá là nguyên nhân phổ biến của những lần máy tự khởi động lại không rõ lý do, thường bị đổ nhầm cho phần mềm. Cách phát hiện sớm là thử ở bàn kỹ thuật theo mục chạy thử trong bài nghiệm thu máy tính công nghiệp khi hàng về xưởng.
Dự phòng: nguồn kép và bộ lưu điện
| Cách làm | Chống được rủi ro nào | Mã có sẵn chức năng | Điều kiện để có tác dụng |
|---|---|---|---|
| Đầu vào một chiều kép | Hỏng một bộ nguồn, đứt một nhánh dây | UNO-3085G, UNO-4671A, APAX-5580 | Hai nhánh lấy từ hai bộ nguồn khác nhau, không cùng một bộ |
| Bộ nguồn ATX dự phòng trong thân máy | Hỏng bộ nguồn của máy chủ hoặc máy rack | IPC-610H, các thùng máy chủ công nghiệp | Rút thay được khi máy đang chạy thì mới giảm được thời gian dừng |
| Bộ lưu điện cho nhánh máy tính | Mất điện lưới toàn khu vực | APAX-5580 có hỗ trợ bộ lưu điện theo tài liệu hãng | Phần mềm phải nhận được tín hiệu mất điện để kịp ghi số liệu và tắt máy |
| Cầu chì riêng cho nhánh máy tính | Một thiết bị khác trong tủ chập kéo sập cả nhánh | Áp dụng cho mọi máy đấu nguồn một chiều | Chọn đúng dòng cắt, ghi nhãn nhánh trên sơ đồ tủ |
Bắt máy tự lên lại sau khi mất điện
Một trạm không người trực phải tự trở lại trạng thái chạy sau khi có điện, không chờ ai bấm nút. Bốn việc cần làm và cần thử lại:
- Đặt mục xử lý sau mất điện trong BIOS về chế độ luôn bật, thay vì chế độ giữ nguyên trạng thái trước đó.
- Đặt phần mềm vận hành tự chạy khi hệ điều hành khởi động xong, và tự đăng nhập vào tài khoản vận hành.
- Bật mạch canh chừng để máy tự khởi động lại khi phần mềm treo mà nguồn vẫn còn.
- Rút nguồn thật vài lần trong lúc máy đang chạy để xác nhận cả chuỗi trên hoạt động, không chỉ đọc trong tài liệu.
Phần đi dây tín hiệu, nối đất và xử lý nhiễu trong tủ nằm ở bài mạng máy tính công nghiệp Advantech: đi dây và chống nhiễu, không lặp lại ở đây.
Chọn thiết bị theo cách cấp nguồn tại chỗ
Tủ đã có bộ nguồn 24 VDC thì chọn máy hộp đầu vào dải rộng để dùng chung, ví dụ ARK-2121F. Trạm cần đầu vào kép thì tìm trong nhóm có sẵn chức năng, ví dụ UNO-3085G hoặc APAX-5580. Phòng điều khiển có ổ lưới ổn định và cần nhiều khe cắm thì dùng thùng máy dạng rack như IPC-610H với tuỳ chọn bộ nguồn dự phòng. Danh sách đầy đủ nhóm máy tủ hiện trường có ở danh mục máy tính không quạt.
Khi cần đối chiếu cách các hãng ghi dải điện áp trong bảng cấu hình, xem bài cấu hình máy tính công nghiệp trên IPC247. Khi cần lọc nhanh các mã có đầu vào một chiều dải rộng, dùng công cụ chọn máy theo yêu cầu lắp đặt.
Câu hỏi thường gặp về cấp nguồn IPC công nghiệp
Máy ghi dải vào 9 đến 36 VDC thì cấp 24 VDC có phí không?
Không phí. Dải rộng là khoảng điện áp máy vẫn chạy đúng, không phải mức tối ưu. Cấp 24 VDC là chọn phổ biến trong tủ điện vì đó cũng là mức nguồn của phần lớn cảm biến và bộ điều khiển, dùng chung một bộ nguồn cho cả tủ. Giá trị của dải rộng nằm ở chỗ máy chịu được lúc điện áp tụt xuống 20 VDC khi một động cơ lớn khởi động gần đó.
Nguồn kép và bộ lưu điện khác nhau thế nào?
Nguồn kép là hai đường điện áp một chiều đưa vào cùng một máy; khi một đường mất thì đường kia gánh, nhưng nếu cả xưởng mất điện thì cả hai cùng mất. Bộ lưu điện giữ máy chạy thêm một khoảng sau khi lưới mất hẳn, đủ để phần mềm ghi nốt số liệu và tắt máy đúng cách. Hai thứ giải quyết hai rủi ro khác nhau và có thể dùng cùng lúc.
Bộ nguồn cho tủ nên chọn công suất bằng bao nhiêu lần mức tiêu thụ của máy?
Nên cộng mức tiêu thụ đỉnh của tất cả thiết bị trong tủ rồi lấy dư khoảng ba mươi phần trăm. Phần dư này dùng cho dòng khởi động và cho việc nhiệt độ tủ cao làm bộ nguồn phải hạ công suất cho phép. Chọn sát quá là nguyên nhân phổ biến của các lần máy tự khởi động lại không rõ lý do.
Vì sao máy không tự lên lại sau khi có điện trở lại?
Thường do một mục trong BIOS đang đặt ở chế độ giữ nguyên trạng thái trước khi mất điện, thay vì chế độ luôn bật. Với máy đặt ở nơi không có người trực, mục này phải được đặt về chế độ luôn bật và phải thử lại bằng cách rút nguồn thật vài lần trước khi bàn giao.
Đầu nối nguồn kiểu jack tròn và kiểu cầu đấu, nên chọn kiểu nào?
Trong tủ điện rung hoặc trên xe, kiểu cầu đấu vít hoặc jack có khoá xoay giữ chắc hơn jack tròn thường. Nhiều mã máy hộp ghi rõ đầu vào là jack có khoá chính vì lý do này. Khi máy đặt trong phòng điều khiển ít rung thì khác biệt không đáng kể.
Đọc thêm về thiết bị: toàn bộ máy tính công nghiệp Advantech cùng các hãng khác trên ipc247.com.
