Задача
Российскому производителю средств автоматизации требовалась компактная панель оператора для щитов управления небольших установок: насосных станций, вентиляции, упаковочного оборудования. Панель должна отображать состояние процесса, принимать команды оператора и обмениваться данными с ПЛК, частотными преобразователями и датчиками по распространённым промышленным протоколам.
Ключевые ограничения — работа в шкафу без принудительной вентиляции в режиме 24/7, электромагнитные помехи от силового оборудования и требование к простому обновлению проектов визуализации на объекте без ноутбука.
Заказчик также рассчитывал на длительный жизненный цикл изделия: панели устанавливаются в оборудование, которое эксплуатируется десять лет и дольше, поэтому компонентную базу нужно было подобрать с учётом долгосрочной доступности и возможности замены без переработки платы. Отдельно оговаривалась совместимость с уже выпущенными проектами визуализации заказчика.
Что сделали
Аппаратную платформу построили на процессоре с ядрами Cortex-A7: их производительности достаточно для графического интерфейса и опроса нескольких устройств, а тепловыделение позволяет обойтись пассивным охлаждением в закрытом корпусе.
- Интегрировали процессор Cortex-A7 с оперативной и флеш-памятью, контроллером дисплея 7 дюймов и сенсорной панелью.
- Развели порты RS-485 и RS-232 с гальванической развязкой цепей данных и питания, а также Ethernet с защитой от импульсных помех.
- Реализовали USB Host для загрузки проектов и обновления ПО с флеш-накопителя, а также для подключения периферии.
- Подготовили BSP на базе Linux, драйверы интерфейсов и поддержку Modbus RTU и Modbus TCP.
- Спроектировали корпус для врезного монтажа в дверь шкафа и узел питания 24 В постоянного тока с защитой от переполюсовки.
Результат
Панель передана заказчику в серийное производство: монтаж плат, сборка и выходной функциональный контроль выполняются на производстве ГАОДИ. Изделие выпускается партиями в несколько тысяч штук в год и используется в составе комплектных систем управления. Платформа служит основой для следующих модификаций с другими диагоналями экрана. Перед запуском серии образцы прошли испытания на устойчивость к электромагнитным помехам и длительный прогон при повышенной температуре в закрытом шкафу.
