ADAM-3600 - un controlador industrial multifuncional



El controlador ADAM-3600 es un dispositivo universal para el control remoto de instalaciones industriales, recopilación de datos, monitoreo y automatización de procesos.
Al mismo tiempo, puede actuar como un dispositivo de comunicación con un objeto ( USO ), un dispositivo de adquisición y transmisión de datos ( USPD ) y un controlador lógico programable ( PLC ).
Cuenta con módulos de expansión para puertos de E / S, así como módulos para interfaces inalámbricas Wi-Fi, 4G / 3G / GPRS, ZigBee, GPS.

El dispositivo funciona con el sistema operativo RealTime Linux y el procesador Cortex A8. Admite protocolos abiertos de la industria ModBus, DNP3, MQTT, API HTTP REST. Se puede integrar en cualquier sistema SCADA . También admite la integración en sistemas de IoT en la nube, como Microsoft Azure IoT Hub , Amazon AWS IoT y otros.

En el artículo analizaremos las funciones principales del dispositivo y nos familiarizaremos con los escenarios de uso del controlador en la construcción de sistemas de control industrial .

Especificaciones técnicas


Procesador: Cortex A8 600MHz
RAM: DDR3L 256MB
USB 2.0 host: 1
VGA: 1
Puertos en serie: 1x RS232 / 485, 2x RS485
Puertos Ethernet: 2
Entradas digitales: 8 (ampliable a 40)
Salidas digitales: 4 (ampliable a 20)
Entradas analógicas: 8 (ampliable a 24)
Salidas analógicas: 0 (se expande a 16)
Ranuras mPCIe: 1 x Tamaño medio, 1 x Tamaño completo
Ranuras de expansión de E / S: 4
Interfaces inalámbricas: Wi-Fi, 3G, 4G GPRS, ZigBee (opcional)
Reloj de tiempo real autoalimentado:
Tarjeta SD:
Rangos de temperatura: -40 a 70 ° C
Fuente de alimentación: 8 a 30V

Módulos de expansión de puertos


El número de pines de E / S puede expandirse según las necesidades del cliente. Se pueden instalar hasta 4 módulos de expansión de interfaz en el controlador ADAM-3600. Hay 6 tipos de módulos: entradas / salidas digitales, entradas / salidas analógicas, entradas para un termopar (TC) y sensores de resistencia (RTD).

Módulos de expansión de interfaz instalados en el panel frontal

Interfaces inalámbricas


Gracias a la presencia de puertos mPCIe, Zigbee, Wi-Fi, 3G / 4G / GPRS, las interfaces inalámbricas GPS se pueden agregar fácilmente al controlador. Se pueden instalar dos módulos mPCIe al mismo tiempo: uno de tamaño completo y otro de tamaño medio. Ambos módulos de marca Advantech son compatibles, así como los de terceros fabricados por Huawei, Quectel y otros.


Según el tipo de antena, se instalan los conectores apropiados: SMA o RP-SMA. Los terminales de antena están conectados a las placas a través de un conector estándar U.FL.

Funciones de red


El ADAM-3600 tiene dos puertos Ethernet independientes integrados que se pueden usar en modo conmutador o se pueden dividir en WAN y LAN. Esto es conveniente para conectar varios controladores en serie en una topología de conexión en cadena, y no requiere la instalación de interruptores adicionales en líneas de más de 100 metros.

Topología serie ADAM serie 3600

Dos puertos LAN le permiten conectar dispositivos en serie

Modo de conmutación por error y WAN múltiple


Para instalaciones remotas de infraestructura crítica, la pérdida de comunicación puede costar pérdidas significativas. Por lo tanto, para mejorar la fiabilidad de la comunicación, el ADAM-3600 tiene una función de redundancia de canal en modo de conmutación por error. Si se pierde la conexión en el canal principal, el controlador cambiará automáticamente a la copia de seguridad, por ejemplo, de Internet por cable a 3G. La prioridad de los canales y la dirección para verificar la conexión se configuran en EdgeLink Studio.

Configuración de prioridades de canal y modo de conmutación por error en el ADAM-3600

Configuración de prioridades de canal y modo de conmutación por error

Soporte VPN


El soporte para la versión actual de OpenVPN 2.4 le permite integrar dispositivos en la red virtual de la empresa. Los túneles UDP y TCP, la autenticación de certificados y los algoritmos de cifrado avanzados como AES-256-CBC están disponibles.


Configure el túnel OpenVPN en EdgeLink Studio

ID de hardware del dispositivo


Se puede establecer una configuración inicial rápida utilizando el interruptor DIP en el panel frontal. NodeID establece el identificador del dispositivo y la dirección IP de inicio. Esto le permite instalar una gran cantidad de dispositivos sin una configuración preliminar, y la configuración adicional se realiza de forma remota a través de la red.


La identificación del dispositivo se puede configurar mediante puentes

Modos de funcionamiento


La característica principal del controlador ADAM-3600 es su versatilidad. Puede ser tanto un dispositivo de adquisición de datos (grabación y transmisión de telemetría) como un dispositivo para comunicarse con un objeto (transmitir comandos de control desde un centro de control) y un controlador programable (control de automatización).
Cada caso de uso tiene su propio entorno de desarrollo.

Unidad de Adquisición de Datos y Terminal Remoto


ADAM-3600 puede funcionar como un dispositivo clásico de adquisición y transmisión de datos (DTD). Una de las características adicionales es el procesamiento de datos antes del envío. Por ejemplo, se puede calcular la desviación estándar o las lecturas de los sensores de corriente o resistencia sin procesar, y los datos terminados se pueden convertir al formato apropiado para varias bases de datos, por ejemplo, MS SQL Server. El almacenamiento de datos se puede realizar en la tarjeta SD, en el caso de que la conexión a Internet no esté disponible. Después de que se restablezca la conexión, los datos se transferirán al servidor sin pérdida.



Con el protocolo MQTT, puede organizar la recopilación de datos directamente en servicios en la nube como Microsoft Azure IoT Hub, Amazon AWS IoT, etc.

El dispositivo está configurado en el entorno gráfico EdgeLink Studio, que le permite configurar el dispositivo en modo de recopilación de datos o en un terminal remoto sin escribir ningún código. Esto le permite simplificar significativamente la implementación.

Proveedores de nube asequibles en EdgeLink Studio

Controlador lógico programable


El firmware ADAM-3600 se basa en RT Linux , una versión especial del sistema operativo en tiempo real. Además, la plataforma está completamente abierta, los desarrolladores tienen acceso de root al sistema. Esto le permite implementar soluciones no estándar utilizando lenguajes de programación del sistema. Advantech proporciona un SDK para lenguajes C / C ++ , así como un entorno de desarrollo y Toolchain para crear proyectos para Linux.

Escenario de uso: monitoreo en tiempo real de pozos petroleros


En nuestro sitio web, en la sección de materiales de capacitación, publicamos escenarios de uso de productos www.advantech.ru/resources/ . Uno de los escenarios comunes para usar el controlador ADAM-3600 es el monitoreo y control de estaciones de perforación y bombeo. Advantech ofrece una gama completa de soluciones para construir un sistema de control automático, en particular, un sistema SCADA con una interfaz web: Advantech WebAccess.

Tareas básicas del sistema:

  • Monitoreo de la temperatura del aceite y "manguito", presión del aceite, caudal y otros parámetros de la unidad de bombeo; así como leer y guardar en la base de datos.
  • Conexión de sensores por cable (RS-232/485, LAN) y buses inalámbricos (ZigBee)
  • Conexión de sensores y relés directamente a interfaces de controlador digital y analógico
  • Colección de lecturas de sensores de equipos periféricos junto con estadísticas sobre producción de petróleo y operación de equipos. Después del procesamiento inicial, los datos se envían al servidor SCADA.


imagen
Arquitectura del sistema de monitoreo de pozos petroleros

Conclusión


Gracias a su diseño modular, el controlador ADAM-3600 le permite seleccionar puertos de interfaz y protocolos inalámbricos en función de las necesidades del cliente, para que pueda hacer con un dispositivo para una gran cantidad de tareas. Se proporcionan características de configuración rápida, lo que facilita la instalación y el inventario de una gran cantidad de dispositivos. El rango de temperatura de funcionamiento de -40 a 70 ° C permite utilizar el controlador en condiciones difíciles. La compatibilidad con los estándares de la industria y los protocolos modernos de IoT permite que el ADAM-3600 se integre en cualquier sistema industrial.

Source: https://habr.com/ru/post/446210/


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