对面向未来的 CNC 设备应用 COM Express 模块化标准

跳跃的开发板

COM Express 之类的模块化嵌入式硬件标准为 CNC 机器提供面向未来的迁移路径，将应用程序特定载板与在组件损坏或者下一代处理技术变得可用时可以进行交换的可更换处理器模块组合起来。 在本文中，CNC 操作员将了解到：

• 为什么传统硬件更换措施达不到要求。
• 模块化 COM Express 技术如何提供帮助。
• 原始设备制造商 (OEM) 如何保证 CNC 机器长期持续有效运行。
  

与在比较干净且温度可控的环境中使用的大多数计算系统不同，计算机数控 (CNC) 机器会受到振动、热量、灰尘、液体和电力波动的影响。 如此具有挑战性的环境会导致电子系统出现故障。
鉴于重型机床的费用和典型使用寿命，人们有强烈的动机要求更换电子器件而非整个机器。
一种办法是研发搭载有现代处理器技术、可让 CNC 机器在恶劣环境中运行的自定义主板。 但是，如果产量少于5,000 台，设计这种自定义主板的费用会变得极不合理。
一种备选方案是转为采用模块化嵌入式计算技术，随时间推移升级硬件和软件。 但是，设计人员必须选择合适的模块技术，确保获得强大的生态系统支持，同时避免出现供应商锁定等问题。


生产时面临的使用寿命挑战
CNC 机器基本上都是由计算机控制的制造设备。 通常包括车床、铣床、刳刨机和研磨机。
虽然 CNC 机器在工业环境中应用相当普遍，但此类机器的产量仍相对较低。 由于 CNC 机器的使用寿命通常达十年甚至更久，因此在根据其设计机器的芯片组变得过时时，机器自身很快也会变成旧系统。 市场需要发展，而这会限制机器的效用。 因此，需要一种既包含嵌入式计算，又具有可交换芯片组还可满足发展需要的模块化方案。
模块化设计总有一天也会被淘汰。 此设计便于机器轻松更换损坏部件，而对于制造工具来说，部件受损这种情况经常出现。

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