美好的一天，哈伯！
开发具有显示器的工业控制器，该显示器用于收集和分析数据以及管理分组的负荷。 谁在乎它的结果，请照顾下。
长期以来，工业控制器的主题一直在开发用于自动控制系统（ACS）的产品。 当我看到西门子，ViewPAC或任何其他制造商的下一个控制器时，我只会看到里面装有专用软件的大型平板电脑（我写的是这种外形尺寸，即没有机架安装选件），但这只是乍一看。 实际上，大多数情况下，只有从显示器侧面看是相似的，但是后面板具有接口连接器，用于连接扩展模块的隔室，传感器，外部存储介质等。 有通用的工业控制器和高度专业化的控制器，旨在执行一组任务，通常是同一类型。
我们开发了这种（高度专业化的）控制器。 首先，关于实现的几句话。 在全球范围内，该设备分为两个部分。 第一个是我们为实现此类任务而开发的iMX6D上的模块，第二个是STM32F103RBT7微控制器。 正如我之前（在之前的文章中）所写，块（模块化）系统使您可以快速实现复杂的项目。 在这样的系统中，大多数硬件-软件组合都已经调试完毕，并且仅用于与其他模块进行协调并为最终客户进行修改。
iMX6D完善的处理器模块（两个1 GHz内核），处理与用户交互的许多任务：
- 数据输出在显示器/触摸屏上处理；
- 以太网10/100/1000;
- 时间同步；
- 存储事件日志；
- 网络界面+更新；
- 个人资料数据的存储；
- 微控制器的复杂计算。
这不是该模块功能的完整列表。
图1。 处理器模块基于Web的界面几乎完全重复了显示屏上的图片，这使用户可以轻松导航和快速更改设置。 与以前的项目一样，该实现基于11个部分的引擎。 由于微控制器完成了大部分任务，因此有必要通过Web更新其固件（以及主要固件）。 由于客户计划升级设备以扩展功能，因此这一任务特别紧急。 处理器模块通过UART连接到微控制器（后者也通过它闪烁）。
STM32该项目中的微控制器非常重要。 首先，它的使用使程序员并行化任务并区分两个主要领域成为可能：
其次，模块化系统更便于调试，测试和扩展功能。
该工业控制器（以下称为PC）允许使用大量的执行元件传感器为四个独立的房间（组）提供服务。
专门为此项目提供的每个组：
- 将6个温度传感器组合成一个实体来确定平均值；
- 2个独立的温度传感器；
- 2个湿度传感器；
- 1个CO2传感器；
- 12个用于外部执行器的控制通道。
还有几个街道感应器：
事实证明，微控制器总共从48个传感器收集数据并控制48个执行器。 所有温度传感器都是模拟的。 湿度和CO2传感器具有4-20mA的电流接口。
现在有点电路。 对于开关传感器，决定使用HCF4051模拟多路复用器（它们具有开关延迟，但这对我们的任务并不重要）。 此系列已经停产，例如，与CD4051的区别仅在于开关速度（好在制造商那里）。 控制器中有六个这样的多路复用器。 所有多路复用器的切换同时发生（通过微控制器的相同分支），这大大减少了资源和读取时间。 在微控制器上，分别涉及六个ADC通道。
图2。 多路复用器开关电路对于每个温度传感器，使用单独的TL431参考电压源（在SOT-23封装中），因此，其中一个传感器短路时，其他传感器仍将像以前一样工作。 为了给所有oporniku供电，使用了LM1117 3.3V。 该开发板由外部DC24V电源供电，因此，对于次级电源，使用两个相同的DC / DC TPS54560DDAR（分别形成12V和5V），因为在第一个项目中未使用它们。 使用ST1S10从5V获得3.3V。
图3。 进纸器在板上的位置为了控制外部负载，通常使用继电器，由24V交流电触发。 因此，AC24V被提供给每组，由BT138-600三端双向可控硅开关元件通过光耦合器隔离进行开关。 该方案介绍如下。 一切稳定。
图4。 三端双向可控硅开关控制电路
图5。 板上的一组传感器和控制连接器管理程序存储在与微控制器相连的单独的EEPROM中。 热启动期间的初始参数和整个系统的最后状态存储在此处（以便可以继续执行程序）。
很明显，该微控制器没有足够的GPIO来控制那么多的光耦合器（并且不费力地在板上拖了那么多线），因此使用了TCA6424ARGJR端口扩展器，一组用于两个组，一个系统（处理多个输入信号，处理系统按钮， LED指示灯等）。
继电器，在图5中清晰可见。 （每组一个）用于确定输入电压AC24V的存在以及每组保险丝的状态。 触发后，它会向微控制器发送信号，然后微控制器会通知故障。
时间是使用NTP协议进行同步的，但是还有一个RTC PCF8523芯片（也反复使用）可以在没有电源电压的情况下计算时间。
图6。 RTC电路展示架使用触摸屏可以快速进行PC控制，也可以通过Web远程进行PC控制。 如我所说，浏览器界面（此功能仍在确定中）重复屏幕。 目前，用Qt编写了一个应用程序，该应用程序通过mqtt直接与PC通信，并且尽可能接近实际情况。 目前，在网络上有常规设备设置，访问权限组织和软件更新。
图7。 在Qt上的应用程序中显示数据
图8。 显示资料这些类型的控制器使您可以为工业园区构建完整的ACS。 通常，功能和一组传感器是不同的，并且与所需的任务相对应，但是目的是相同的-监视和/或控制。 对于大型系统，您可以增加一个任务联合的控制器数量。 控制器可能不包含显示器，但可以通过网络（以太网）进行控制。
图9。 小派对谢谢，再见！