Программируемый контроллер — это сердце, центральный блок системы мониторинга. От его надежности и функциональности зависит работа всей системы.
При построении систем сбора данных и диспетчеризации мы работали со многими контроллерами различных вендоров. Все они обладают своими преимуществами и недостатками и сложно найти такой контроллер, который можно применять для любых ситуаций. Исходя из опыта выполненных проектов и после анализа десятков пользовательских требований мы пришли к выводу, что контроллер должен обладать следующими возможностями и свойствами:
- Контроллер должен быть достаточно надежным и иметь сторожевые таймеры, чтобы работать в режиме 24/7.
- Обладать хорошими по современным меркам вычислительными ресурсами.
- Должен работать на открытой операционной системе.
- Операционная система должна располагать средствами для написания сценариев пользователя и бинарных исполняемых программ.
- Контроллер должен иметь богатые коммуникационные возможности, такие как Ethernet, Wi-Fi, GSM 3G/LTE.
- Для работы с промышленным оборудованием обязательно наличие одного или нескольких портов RS-485/RS-232, USB.
- Должен иметь встроенное программное обеспечение с высокой надежностью, скомпилированное под процессор контроллера. Программное обеспечение контроллера должно поддерживать работу с широким спектром датчиков и оборудования.
- Встроенное программное обеспечение должно легко настраиваться через файлы конфигурации.
- Контроллер должен иметь поддержку VPN подключения для простого удаленного администрирования.
В итоге мы собрали контроллер согласно перечисленным требованиям на базе ARM архитектуры и операционной системы Linux.
ПЛК Анемон 3
1. Краткое описание
Анемон 3 – универсальный ПЛК (программируемый логический контроллер) для решения широкого спектра задач промышленной автоматизации. Представляет собой одноплатный микрокомпьютер на базе операционной системы Linux. Высокая вычислительная мощность и богатые программные возможности позволяют применять ПЛК для таких задач как:
-
сбор данных и передача их в ПО верхнего уровня;
-
диспетчеризация удаленных объектов;
-
системы непрерывного мониторинга физических параметров;
-
автоматизация техпроцессов, АСУТП.
2. Технические характеристики
-
Процессор: ARM Cortex-A53 1,2 ГГц 64-бит 4 ядра (Chipset Broadcom BCM2387)
-
ОЗУ: 1 Гб LPDDR2
-
GPU: 2-ядерный сопроцессор 3D VideoCore IV 400 МГц
-
Аудио подсистема: звуковой контроллер интегрирован в процессор
-
Операционная система: Debian GNU/Linux, загрузка с MicroSD-карты
-
Беспроводные интерфейсы:
- GSM/GPRS модуль, с параллельной работой по GPRS/3G и отправкой/приемом SMS (опция)
- Wi-Fi 802.11 b/g/n
- Bluetooth 4.1
-
Проводные интерфейсы:
- Порт RS-485 (от 1 до 4, опция)
- 40-контактный (2 × 20) GPIO разъём
- 4 x USB 2.0
- Full HDMI (rev 1.3 & 1.4)
- Ethernet 10/100 BaseT
-
3,5 мм аудио-разъём
-
Разъем RCA (PAL и NTSC)
-
Micro SD слот для загрузки операционной системы и хранения данных (до 64 Гб)
-
Часы реального времени с элементом питания
-
Размеры: 140х70х24мм
-
Питание: 5 В, 2.5A
-
Крепление на DIN-рейку
3. Программные возможности
Наличие операционной системы Linux позволяет решать с помощью Анемон 3 различные задачи. ПЛК может быть свободно запрограммирован через сценарии пользователя. Помимо возможности написания пользовательских сценариев, Анемон 3 обладает широким встроенным программным функционалом:
-
работа с промышленным протоколом MODBUS RTU;
-
общение с ПО верхнего уровня (SCADA и т.п.) по протоколу TCP/IP;
-
система буферной* памяти при работе с ПО верхнего уровня;
-
выполнение задач по расписанию;
-
механизм уведомлений о наступлении событий по SMS, Email – выход за пределы, нормализация. В том числе отложенные события.
-
выполнение пользовательских сценариев при наступлении событий;
-
VPN подключение для удаленного администрирования.
* Буферная память необходима для предотвращения потери данных при разрыве связи с сервером. При обнаружении потери связи с ПО верхнего уровня, ПЛК переходит в режим записи во внутреннюю память. При восстановлении связи, данные передаются на сервер. Таким образом, в ПО верхнего уровня никогда не происходит потеря данных.
Возможно написание бинарных программ на любом языке программирования, который можно скомпилировать для ARM архитектуры.
4. Сферы применения
-
Системы мониторинга микроклимата для складов и холодильных камер. ПЛК Анемон 3 имеет встроенные драйверы для работы с большим набором датчиков температуры и влажности Российских производителей.
-
Диспетчеризация котельных и теплопунктов.
-
Создание удаленных пунктов сбора данных, в том числе автономных.
-
Домашняя автоматизация и системы умного дома.