一种工控计算机制造技术

本发明专利技术涉及一种工控计算机，在机箱内设置有系统功能板和工控底板以及连接两者的针孔式总线连接器，在机箱内还设置有与系统功能板滑动连接的至少一个限位导轨，在系统功能板上设置有至少一个插拔手柄，针孔式总线连接器包括带屏蔽壳的母型插孔式连接组件和带屏蔽针的公型插针式连接组件；带屏蔽壳的母型插孔式连接组件包括至少一段带屏蔽壳的母型插孔式连接构件，带屏蔽针的公型插针式连接组件包括至少一段带屏蔽针的公型插针式连接构件。该工控计算机增加了功能板与底板的接合力，可以提高功能板与底板接合的可靠性，系统功能板上与工控底板连接的部分，其总长度不超过半长卡长度，不需在插全长卡时增加工控底板的面积。另外，其可满足ＰＣＩＥ总线高达２．５Ｇ位／秒的传输速率和电磁屏蔽要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及计算机，更具体地说，涉及一种工控计算机。
技术介绍
在工业控制领域，通常工业控制计算机(简称工控机)主要由底板(如无源或有 源底板)、功能板(如CPU全长卡或CPU半长卡)、机箱等组成。满足PICMG1. 3规范的工控 机以其强大的处理功能、良好的兼容性、大规模低成本的硬件和丰富的软件资源，广泛应用 于各个工业领域，但随着应用的广泛，也暴露出一些缺点其金手指连接方式的可靠性不能 保障，在多尘、潮湿、振动的环境下连接处易堵塞或氧化而接触不良使工控机失效。并且在 处理器性能越来越好，风扇越来越大的今天，金手指连接处易因受力面小而变形，导致接触 不良，使用场所经常被迫暂停维修。对于很多生产控制型或实时监控型的应用场所影响严 重，有的还会产生很大损失。在交通、石化、纺织、化工等多尘、振动、潮湿、盐雾等环境中应 用尤为突出。同时我们知道，为满足新型外接设备对数据传输速率越来越高的要求PICMG 推出了最高传输速率是原来PCI传输速率30倍的PCIE总线，即PICMG1. 3规范中确定的总 线，其最高传输速率为2. 5G位/秒，要达到该速率要求采用非金手指连接并非易事。对于现有符合PICMG1. 3规范的工控机的功能板与底板连接都是采用金手指连接 方式，即在底板上设置多个与功能板对应的插槽，在功能板上设置金手指，使用时将功能板 上的金手指插入到底板上的插槽内，通过插槽内的金属弹片对金手指两面挤压，完成功能 板与底板间的电气连接，其存在以下缺陷1.金手指连接处受力面小，在受力的情况下易变形导致接触不良；2.金手指的气密性和接合力不够，在多尘、潮湿、振动的环境下连接处易堵塞、氧 化或松脱。对于申请号为200820093243. 4的技术专利“针孔式板卡结构及其功能板和 底板”所公开的技术方案，存在以下缺陷1、虽然功能板和底板之间的接合力变大了，但未考虑到更换或维护时如何方便拔 出；2、该技术方案的底板只能插入全长卡，不能插入半长卡，兼容性有限；3、该技术方案实施例采用的欧式连接器满足不了 PCIE总线高达2. 5G位/秒的传 输速率和电磁屏蔽要求。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的系统功能板更换或维护不方便、 兼容性不高、以及不能满足高速率传输和电磁屏蔽等缺陷，提供一种工控计算机。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是构造一种工控计算机，包括机箱，在 所述机箱内设置工控机底板，以及安装在所述工控机底板上的系统功能板；所述工控机底 板与所述系统功能板之间设有将两者固定电连接的针孔式总线连接器；在所述机箱内还设3置有与所述系统功能板滑动连接的至少一个限位导轨，在所述系统功能板上设置有至少一 个插拔手柄，所述针孔式总线连接器包括带屏蔽壳的母型插孔式连接组件和带屏蔽针的公 型插针式连接组件；所述带屏蔽壳的母型插孔式连接组件包括至少一段带屏蔽壳的母型插 孔式连接构件，所述带屏蔽针的公型插针式连接组件包括至少一段带屏蔽针的公型插针式 连接构件。在本专利技术所述的工控计算机中，所述带屏蔽壳的母型插孔式连接组件设置在系统 功能板上，带屏蔽针的公型插针式连接组件设置在工控机底板上；或者所述带屏蔽壳的母 型插孔式连接组件设置在工控机底板上，带屏蔽针的公型插针式连接组件设置在系统功能 板上。在本专利技术所述的工控计算机中，在所述带屏蔽壳的母型插孔式连接构件上设置有 至少一块滑块，在所述带屏蔽针的公型插针式连接构件上设置有至少一个与所述滑块相配 合的滑轨，所述屏蔽壳的母型插孔式连接构件通过所述至少一块滑块和滑轨，滑动插装在 所述带屏蔽针的公型插针式连接构件上。在本专利技术所述的工控计算机中，在所述带屏蔽壳的母型插孔式连接构件上设置有 两块滑块，在所述带屏蔽针的公型插针式连接构件上设置有两个与所述滑块相配合的滑 轨。在本专利技术所述的工控计算机中，在所述机箱内设置有一个限位导轨，在所述系统 功能板的一端设置有与所述限位导轨相配合的滑动件。在本专利技术所述的工控计算机中，在所述机箱内设置有两个限位导轨，在所述系统 功能板的两端分别设置有与所述限位导轨相配合的滑动件。在本专利技术所述的工控计算机中，在所述系统功能板上设置有两个插拔手柄，其分 别对称设置在所述系统功能板的两端。在本专利技术所述的工控计算机中，所述带屏蔽壳的母型插孔式连接组件设置在系统 功能板上，其长度小于半长卡长度；或者所述带屏蔽针的公型插针式连接组件设置在系统 功能板上，其长度小于半长卡长度。在本专利技术所述的工控计算机中，所述带屏蔽针的公型插针式连接构件包括多排插 针，其中，最外侧的一排或两排插针为接地插针。在本专利技术所述的工控计算机中，所述带屏蔽针的公型插针式连接构件包括正、负 差分信号插针，在所述正、负差分信号插针相邻位置设置有至少一根接地插针和/或至少 一根电源插针。实施本专利技术的工控计算机，具有以下有益效果通过在机箱内设置了导轨并在系 统功能板上加插拔手柄结构，方便系统功能板插拔或加固在工控底板上，增加了功能板与 底板的接合力，可以提高功能板与底板接合的可靠性，其每根针的拔出力不小于0. 15牛 顿，以采用管脚数为110针的连接器来计算拔出力就不低于16. 5牛顿，采用3个110针的 连接器则拔出力不小于49. 5牛顿；系统功能板上与工控底板连接的部分，其总长度不超过 半长卡长度，不需在插全长卡时增加工控底板的面积。另外，为针孔式总线连接器设置屏蔽 结构，使得其可满足PCIE总线高达2. 5G位/秒的传输速率和电磁屏蔽要求，进一步地，对 于该针孔式总线连接器中的插针采用电源或地信号对高速差分信号进行隔离外，还把最外 的一排或两排所有针脚定义为地的同时有屏蔽壳对所有信号进行电磁屏蔽。附图说明下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中图1是本专利技术工控计算机一实施例的结构示意图；图2是图1所示的带屏蔽壳的母型插孔式连接构件和带屏蔽针的公型插针式连接 构件第一实施例未插接的结构示意图；图3是图1所示的系统功能板的结构示意图；图4是图1所示的带屏蔽壳的母型插孔式连接构件和带屏蔽针的公型插针式连接 构件第二实施例未插接的结构示意图。具体实施例方式本专利技术的技术方案针对如何解决符合PCIMG1. 3规范的工业计算机采用金手指连 接带来的不可靠问题的同时满足PCIE总线高传输速率要求和电磁屏蔽要求，还要解决兼 容性和维护性不足的问题。如图1所示，在本专利技术的工控计算机的一实施例中，其主要包括机箱30，在该机箱 30内设置有工控机底板10，以及安装在工控机底板10上的系统功能板20，即系统功能板 20与工控机底板采用可拆卸的方式连接，以便维护；在一优选实施例中，工控机底板10与 系统功能板20之间采用针孔式总线连接器将两者固定电连接起来。本专利技术的创新点在于，在机箱内还设置有与系统功能板20滑动连接的至少一个 限位导轨31，通过该限位导轨31，系统功能板20在向工控机底板10插接的过程中，不会出 现插歪或插错等情况，只要使用者将系统功能板导入该限位导轨31就可正确无误的与工 控机底板10插接，如图1所示，在该实施例中，限位导轨31由两排限位柱构成，每排限位柱 包括间隔设置的多个限位柱31构成，同时在系统功能板20的一端设置有与限位导轨31相 配合的滑动件41，该滑动件4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种工控计算机，包括机箱，在所述机箱内设置有工控机底板，以及安装在所述工控机底板上的系统功能板；所述工控机底板与所述系统功能板之间设有将两者固定电连接的针孔式总线连接器；其特征在于，在所述机箱内还设置有与所述系统功能板滑动连接的至少一个限位导轨，在所述系统功能板上设置有至少一个插拔手柄，所述针孔式总线连接器包括带屏蔽壳的母型插孔式连接组件和带屏蔽针的公型插针式连接组件；所述带屏蔽壳的母型插孔式连接组件包括至少一段带屏蔽壳的母型插孔式连接构件，所述带屏蔽针的公型插针式连接组件包括至少一段带屏蔽针的公型插针式连接构件。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘启晌，刘君玲，陈勇，
申请(专利权)人：研祥智能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]