ADAM-3600 - um controlador industrial multifuncional

O controlador ADAM-3600 é um dispositivo universal para controle remoto de instalações industriais, coleta de dados, monitoramento e automação de processos.
Ao mesmo tempo, pode atuar como um dispositivo de comunicação com um objeto ( USO ), um dispositivo de aquisição e transmissão de dados ( USPD ) e um controlador lógico programável ( PLC ).
Possui módulos de expansão para portas de E / S, bem como módulos para interfaces sem fio Wi-Fi, 4G / 3G / GPRS, ZigBee, GPS.

O dispositivo é executado no sistema operacional RealTime Linux e no processador Cortex A8. Suporta protocolos abertos da indústria ModBus, DNP3, MQTT, API REST HTTP. Pode ser integrado a qualquer sistema SCADA . Ele também suporta a integração em sistemas de IoT na nuvem, como o Microsoft Azure IoT Hub , o Amazon AWS IoT e outros.

No artigo, analisaremos as principais funções do dispositivo e nos familiarizaremos com os cenários de uso do controlador na construção de sistemas de controle industrial .

Especificações técnicas

Processador: Cortex A8 600MHz
RAM: DDR3L 256MB
Host USB 2.0: 1
VGA: 1
Portas seriais: 1x RS232 / 485, 2x RS485
Portas Ethernet: 2
Entradas digitais: 8 (expansível para 40)
Saídas digitais: 4 (expansível até 20)
Entradas analógicas: 8 (expansível até 24)
Saídas analógicas: 0 (expande para 16)
slots mPCIe: 1 x tamanho médio , 1 x tamanho grande
Slots de expansão de E / S: 4
Interfaces sem fio: Wi-Fi, 3G, 4G GPRS, ZigBee (opcional)
Relógio de tempo real auto-alimentado: Sim
Cartão SD: sim
Variações de temperatura: -40 a 70 ° C
Fonte de alimentação: 8 a 30V

Módulos de expansão de porta

O número de pinos de E / S pode se expandir dependendo das necessidades do cliente. Até 4 módulos de expansão de interface podem ser instalados no controlador ADAM-3600. Existem 6 tipos de módulos: entradas / saídas digitais, entradas / saídas analógicas, entradas para um termopar (TC) e sensores de resistores (RTD).

Módulos de expansão de interface instalados no painel frontal

Interfaces sem fio

Graças à presença de portas mPCIe, as interfaces sem fio Zigbee, Wi-Fi, 3G / 4G / GPRS e GPS podem ser facilmente adicionadas ao controlador. Dois módulos mPCIe podem ser instalados ao mesmo tempo: um em tamanho real e outro em tamanho médio. Os módulos Advantech da marca são suportados, bem como os de terceiros fabricados pela Huawei, Quectel e outros.


Dependendo do tipo de antena, os conectores apropriados são instalados: SMA ou RP-SMA. Os terminais da antena são conectados às placas através de um conector U.FL padrão.

Funções de rede

O ADAM-3600 possui duas portas Ethernet independentes a bordo que podem ser usadas no modo de comutador ou podem ser divididas em WAN e LAN. Isso é conveniente para conectar vários controladores em série em uma topologia em cadeia e não requer a instalação de comutadores adicionais em linhas com mais de 100 metros.


Duas portas LAN permitem conectar dispositivos em série

Modo de Failover e Multi WAN

Para instalações remotas de infraestrutura crítica, a perda de comunicação pode custar perdas significativas. Portanto, para melhorar a confiabilidade da comunicação, o ADAM-3600 possui uma função de redundância de canal no modo de failover. Se a conexão for perdida no canal principal, o controlador alternará automaticamente para o backup, por exemplo, da Internet com fio para 3G. A prioridade dos canais e o endereço para verificar a conexão são configurados no EdgeLink Studio.


Definindo prioridades do canal e modo de failover

Suporte VPN

O suporte para a versão atual do OpenVPN 2.4 permite integrar dispositivos à rede virtual da empresa. Túneis UDP e TCP, autenticação de certificado e algoritmos de criptografia avançados, como AES-256-CBC, estão disponíveis.


Configurar o OpenVPN Tunnel no EdgeLink Studio

ID do hardware do dispositivo

Uma configuração inicial rápida pode ser definida usando a chave DIP no painel frontal. NodeID define o identificador do dispositivo e o endereço IP inicial. Isso permite que você execute a instalação de um grande número de dispositivos sem configuração preliminar, e outras configurações são realizadas remotamente pela rede.


O ID do dispositivo pode ser definido usando jumpers

Modos de operação

A principal característica do controlador ADAM-3600 é sua versatilidade. Pode ser um dispositivo de aquisição de dados (telemetria de gravação e transmissão) e um dispositivo para comunicação com um objeto (transmissão de comandos de controle de um centro de controle) e um controlador programável (controle de automação).
Cada caso de uso possui seu próprio ambiente de desenvolvimento.

Unidade de aquisição de dados e terminal remoto

O ADAM-3600 pode operar como um dispositivo clássico de aquisição e transmissão de dados (DTD). Um dos recursos adicionais é o processamento de dados antes do envio. Por exemplo, o desvio padrão ou as leituras dos sensores brutos de corrente ou resistência podem ser calculados e os dados finais convertidos no formato apropriado para vários bancos de dados, por exemplo, MS SQL Server. É possível salvar dados no cartão SD, no caso em que a conexão com a Internet não está disponível. Após a restauração da conexão, os dados serão transferidos para o servidor sem perda.



Usando o protocolo MQTT, você pode organizar a coleta de dados diretamente em serviços em nuvem, como Microsoft Azure IoT Hub, Amazon AWS IoT, etc.

O dispositivo está configurado no ambiente gráfico do EdgeLink Studio, que permite configurar o dispositivo no modo de coleta de dados ou em um terminal remoto sem escrever nenhum código. Isso permite simplificar significativamente a implementação.

Provedores de nuvem acessíveis no EdgeLink Studio

Controlador lógico programável

O firmware do ADAM-3600 é baseado no RT Linux - uma versão especial do sistema operacional rígido em tempo real . Além disso, a plataforma é completamente aberta, os desenvolvedores têm acesso root ao sistema. Isso permite implementar qualquer solução não padrão usando linguagens de programação do sistema. A Advantech fornece um SDK para linguagens C / C ++ , além de um ambiente de desenvolvimento e Toolchain para criação de projetos para Linux.

Cenário de uso: monitoramento em tempo real de poços de petróleo

Em nosso site, na seção de materiais de treinamento, publicamos os cenários de uso do produto www.advantech.ru/resources/ . Um dos cenários comuns para o uso do controlador ADAM-3600 é o monitoramento e o controle das estações de perfuração e bombeamento. A Advantech oferece uma gama completa de soluções para a construção de um sistema de controle automático, em particular um sistema SCADA com uma interface da Web - Advantech WebAccess.

Tarefas básicas do sistema:

• Monitoramento da temperatura e “manga” do óleo, pressão do óleo, vazão e outros parâmetros da unidade de bombeamento; bem como ler e salvar no banco de dados.
• Conexão de sensores através de barramentos com fio (RS-232/485, LAN) e sem fio (ZigBee)
• Conexão de sensores e relés diretamente às interfaces dos controladores digital e analógico
• Coleta de leituras de sensores de equipamentos periféricos, juntamente com estatísticas sobre produção de petróleo e operação de equipamentos. Após o processamento inicial, os dados são enviados para o servidor SCADA.
  

Arquitetura do sistema de monitoramento de poços de petróleo

Conclusão

Graças ao seu design modular, o controlador ADAM-3600 permite selecionar portas de interface e protocolos sem fio com base nas necessidades do cliente, para que você possa fazer com um dispositivo para um grande número de tarefas. São fornecidos recursos de configuração rápida, o que facilita a instalação e o inventário de um grande número de dispositivos. A faixa de temperatura operacional de -40 a 70 ° C torna possível usar o controlador em condições adversas. O suporte aos padrões da indústria e aos modernos protocolos de IoT permite que o ADAM-3600 se integre a qualquer sistema industrial.