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Industrie Computer und Lösungen für Automatisierung und Kommunikation

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Termination Boards

Erweiterungskarten - individuelle Ausstattung in standardisierten PC

Erweiterungskarten sind ein wesentlicher Vorteil, der es erlaubt, moderne PC jeder Bauart modular zu gestalten und gezielt nach seinem Einsatzgebiet auszustatten oder zu erweitern. Durch sie werden zusätzliche Ports für den Signalkabelanschluss, Netzwerkanbindung oder Vorteile in der Rechen- und Grafikperformance geschaffen. In der Vergangenheit waren auch Desktop PC für ihre Funktionalität auf Erweiterungskarten für die Grafikausgabe, Multimedia oder Schnittstellen angewiesen. Niedrige Preise und die fortlaufende technische Weiterentwicklung haben jedoch dafür gesorgt, dass heute alle Industrie und Embedded PC mit einer Basisausstattung an Schnittstellen versehen werden, die Anschlüsse für Displays, Audio und periphere Devices mit einschließt. Extension Cards und zusätzliche Tochter- und Terminalkarten dienen deshalb in erster Linie dazu, bestimmte Geräte für die Anforderungen einer bestimmten Aufgabe zu erweitern. Es gibt jedoch aus Ausnahmen, die besonders professionelle Industrie Computer wie PC/104, Compact PCI (cPCI) und passive Backplanes betreffen. Diese benötigen wegen ihres noch strikteren, modularen Aufbau auch heute noch entsprechende Erweiterungen wie Grafikkarte und Interfaces, die selbstständig Controllersignale erzeugen.
ADAM-3952-AE
ADAM-3952-AE
50-pin SCSI and IDC PCI-1240 Wiring Terminal, DIN-rail Mount
 
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ADVANTECH
ADP-20
ADP-20
2xIDC-20 ISA Extender
 
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ICP DAS
ADP-20/PCI
ADP-20/PCI
2xIDC-20 PCI Extender, up to 50V
 
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ICP DAS
ADP-37
ADP-37
IDC-50 Opto-22 to DB-37 ISA Adapter
 
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ICP DAS
ADP-37/PCI
ADP-37/PCI
IDC-50 Opto-22 to DB-37 PCI Adapter
 
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ADP-50
ADP-50
IDC-50 Opto-22 ISA Extender
 
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ADP-50/PCI
ADP-50/PCI
IDC-50 Opto-22 PCI Extender
 
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DB-12SSR
DB-12SSR
12 Channels Solid State Relay Daughter Board, Opto-22 Compatible
 
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DB-12SSR/D
DB-12SSR/D
12 Channels Solid State Relay Daughter Board, Opto-22 Compatible
 
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ICP DAS
DB-12SSR/D/DIN
DB-12SSR/D/DIN
12 Channels Solid State Relay Daughter Board, Opto-22 Compatible, DIN-Rail Mounting
 
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ICP DAS

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— Neuheit

Der vorherrschende Standard für Erweiterungskarten ist unabhängig von ihrer Verwendung etwa als Koprozessor oder zusätzlicher Signalkabelanschluss das aus PCI entwickelte PCI Express (PCIe). Es existieren allerdings einzelne Abstufungen, die sowohl für den Formfaktor der Karte wie auch für die Geschwindigkeit der Signalübertragung eine wichtige Rolle spielen. Bei PCIe existieren die Abstufungen x1, x2, x4, x8 und x16, die gleichzeitig die Länge des Slots und die Anzahl der für die Übertragung genutzten Lanes angeben. Die aktuell genutzte Version ist 3.0, die einen maximalen Datenfluss für Controllersignale von 985 MB/s bei x1 bis zu 15754 MB/s bei x16 erlaubt. Diese theoretische Geschwindigkeit wird allerdings nur zwischen dem Träger und der Hauptkarte direkt erreicht und gilt für einen Slot inklusive Tochter- und Terminalkarten. Das System ist abwärtskompatibel - Karten in einem kleineren Format funktionieren auch in größeren. Umgekehrt ist der Betrieb einer x4 Extension in einem x2 Steckplatz allerdings natürlich nicht möglich. Für Embedded PC, Laptops und mitunter auch industriellen Tablet PC steht zudem ein weiteres Format namens Mini PCI Express zur Verfügung. Es wird häufig für die nachträgliche Installation von WWAN, WLAN oder Controllersignale für Laufwerke wie mSATA genutzt.

Gerade industrielle Anlagen verwenden mitunter auch heute noch spezialisierte Hardware, die über kaum noch gebräuchliche Kartenformate wie PCI oder dem noch älteren ISA angeschlossen werden. Ein Austausch ist oft nicht möglich, da es sich um hochgradig spezialisierte Anwendungen handelt, deren Funktionsumfang nur von sehr wenigen Karten geboten wird. Um auch solche Systeme zu unterstützen, besitzen manche Industrie PC auch Steckplätze in älteren oder sehr speziellen Formaten oder erlauben eine Umwandlung bestehender Slots mittels Adapter. Mit Bauweisen wie Tochter- und Terminalkarten lassen sich nicht nur Systeme, sondern auch einzelne Karten erweitern. Tochterkarten werden dabei auf den sogenannten Mutterkarten aufgesteckt und erweitern diese in ihren Funktionen, können aber nicht eigenständig genutzt werden und sind häufig exakt auf eine Mutterkarte ausgelegt. Eine universelle Nutzung für mehrere Träger unterschiedlicher Hersteller ist nur in seltenen Ausnahmefällen möglich.

Kommunikation findet bei modernen Industrie Systemen auf vielen Ebenen statt. Neben dem Netzwerk sind Ports für den Signalkabelanschluss entscheidend für die Einbindung der Peripherie und die Informationsübermittlung zwischen einzelnen Instanzen. Der überwiegende Teil der Controllersignale wird intern innerhalb einem Industrie PC verarbeitet, sofern sie nicht über Feldbus oder ähnlichen Bussystemen an eine zentrale Steuer- und Kontrollebene weitergeleitet wird. Für viele Szenarien gibt es unterschiedliche Lösungsansätze, bei denen ein Signalkabelanschluss entweder direkt eingebunden oder über Remote I/O abgegriffen und gebündelt übermittelt wird. In diesen können Erweiterungskarten teilweise durch lokale Adapter und Konverter ersetzt werden, um die Verkabelung, den Installationsaufwand und die Hardware zu minimieren. Eine gründliche Überprüfung der Technologie und der entstehenden IT-Infrastruktur vor Umsetzung eines Projekts sollte deshalb auch die Verwendung von Erweiterungskarten und Alternativen einschließen.

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