Промышленный компьютер на DIN-рейку

Содержание статьи:

• Преимущества встроенных промышленных компьютеров на din-рейку
• Применение встроенных промышленных компьютеров в промышленности («Умный завод»)
• Промышленные шлюзы и конвертеры протоколов в электроэнергетике
• Криптошлюзы на базе встроенных промышленных компьютеров на din-рейку
• Выводы

В мире быстро развивающейся технологии и автоматизации промышленных процессов встроенные промышленные компьютеры становятся неотъемлемой частью производственной среды. Эти компьютеры играют ключевую роль в обеспечении надежности, управлении данными и повышении эффективности производственных операций.

Если рассматривать с научной точки зрения, то встраиваемые системы (Embedded Systems) — это комплекс встраиваемых технических средств (Embedded Hardware), которые работают под управлением специфического программного обеспечения (Embedded Software). Существует большое количество видов встраиваемых систем, но в наших материалах мы, как правило, останавливаемся на описании программируемых логических контроллеров (ПЛК) и одноплатных промышленных компьютеров, которые сильно отличаются от офисных и домашних ПК.

При описании встроенных промышленных компьютеров мы особенное внимание будем уделять компьютерам в стойку 19 дюймов и промышленным компьютерам на din рейку, потому что это наиболее востребованные на рынке Embedded Systems модели. Подобные промышленные компьютеры выпускаются в стандартных форм-факторах, к ним есть различные расширения, у них есть дополнительные слоты, в общем, все эти преимущества позволяют строить гибкие и современные промышленные системы, которые находят свое применение в различных сферах производства.

Давайте рассмотрим основания, почему использование встроенных промышленных компьютеров на Din-рейку становится все более необходимым в современных промышленных сценариях.

Преимущества встроенных промышленных компьютеров на din-рейку

Встроенные промышленные компьютеры на Din-рейку предоставляют ряд значительных преимуществ, которые делают их предпочтительным выбором для применения в промышленных средах. Вот некоторые из ключевых преимуществ:

1. Надежность и долговечность:

• Компьютеры на din-рейку специально спроектированы для работы в экстремальных условиях, таких как высокие температуры, вибрации, влажность и электромагнитные помехи.
• Компьютеры на din-рейку используют высококачественные компоненты и прошли соответствующие тесты на прочность, что обеспечивает надежную работу даже в самых суровых промышленных условиях.

2. Компактность и удобство монтажа:

• Компактный дизайн позволяет устанавливать компьютеры на din-рейку в ограниченных пространствах, что делает их идеальным выбором для применения в местах с ограниченным доступом.
• Простота монтажа на стандартные din-рейки облегчает интеграцию в уже существующие промышленные системы без необходимости дополнительных адаптаций.

3. Гибкость в управлении и интеграции:

• Промышленные компьютеры на din рейку предоставляют широкий арсенал входов/выходов и интерфейсов для подключения к различным устройствам и датчикам.
• Компьютеры на din рейку легко интегрируются с различными системами автоматизации и управления благодаря поддержке специальных протоколов связи, таких как Ethernet, Modbus, Profibus и другие.

4. Безопасность и защита данных:

• Компьютеры на din-рейку обеспечивают высокий уровень защиты данных и безопасности от несанкционированного доступа.
• Они могут быть применимы в качестве криптошлюзов, которые имеют встроенные механизмы защиты от вредоносного программного обеспечения и вирусов, что гарантирует целостность и конфиденциальность данных.

5. Производительность и эффективность:

• Высокая вычислительная мощность позволяет промышленным компьютерам на din рейку эффективно обрабатывать данные и выполнять сложные вычисления в реальном времени.
• Поддержка многозадачности и возможность запуска различных приложений и процессов одновременно повышают производительность и эффективность работы.

6. Совместимость с технологиями Интернета вещей (IoT) и облачными сервисами:

• Компьютеры на din-рейкулегко интегрируются с системами IoT и облачными сервисами, что позволяет осуществлять мониторинг и управление производственными процессами даже на расстоянии.
• Промышленные компьютеры на din рейку обеспечивают возможность удаленного доступа через интернет, что повышает гибкость и управляемость промышленными системами.

В компании «АТБ Электроника» производят промышленный компьютер на din рейку — INTEL ATOM E3845. Это встраиваемый безвентиляторный компьютер на DIN-рейку, оснащенный 4-х ядерным процессором IntelAtom E3845, расширенным набором беспроводных и промышленных интерфейсов.

Применение встроенных промышленных компьютеров в промышленности («Умный завод»)

Рассмотрим, почему же производство и применение встроенных промышленных компьютеров — дело очень перспективное. Индустрия 4.0. диктует совершенно новые правила для развития промышленности. Совсем недавно еще новинкой на производстве был Интернет вещей (IoT), а сейчас продвигается в жизнь более глобальная концепция — «Умный завод» (Smart Factory).

Идеология «Умного завода» представляет собой инновационный подход к организации производства, основанный на использовании передовых технологий, таких как Интернет вещей (IoT), аналитика данных, искусственный интеллект (ИИ), автоматизация и цифровизация процессов. Цель «Умного завода» состоит в создании гибких, эффективных и автоматизированных производственных систем, которые могут быстро адаптироваться к изменяющимся условиям рынка, улучшать качество продукции, оптимизировать производственные процессы и увеличивать производительность.

Встроенные промышленные компьютеры на Din-рейку играют ключевую роль в концепции «Умного завода», так как их компактность, а также возможность работы в непростых заводских условиях делает их незаменимыми на производстве.

Вот как компьютеры на Din-рейку применяются в контексте «Умного завода» и какие преимущества они предоставляют:

1. Системы мониторинга и диагностики:

• Промышленные компьютеры на Din-рейку используются для мониторинга и диагностики оборудования на производственных линиях. Они собирают данные о работе оборудования, анализируют его состояние и производительность, а также предупреждают о возможных сбоях или неисправностях заранее. Это позволяет предотвращать простои и аварии, оптимизировать обслуживание и ремонт оборудования, а также повышать его эффективность и надежность.

2. Управление производственными процессами:

• Встроенные компьютеры на Din-рейку используются для управления производственными процессами, включая контроль за скоростью, температурой, давлением и другими параметрами производственного оборудования. Они позволяют автоматизировать процессы, оптимизировать производственные циклы, уменьшать затраты на ресурсы и сокращать временные затраты на производство.

3. Интеграция и синхронизация систем:

• Компьютеры на din рейку служат центральными устройствами для интеграции и синхронизации различных систем в «Умном заводе», таких как системы автоматизации, управления производством и складом, мониторинга качества и другие. Они обеспечивают обмен данными между различными устройствами и системами, осуществляя единое управление и контроль над всеми производственными процессами.

4. Оптимизация ресурсов:

• Промышленные компьютеры на din-рейку помогают оптимизировать использование ресурсов, таких как энергия, сырье и время, путем анализа и оптимизации производственных процессов. Они могут автоматически регулировать потребление энергии, оптимизировать расход сырья и материалов, а также управлять производственными линиями в реальном времени для минимизации потерь и повышения эффективности.

5. Безопасность и управление рисками:

• Встроенные промышленные компьютеры на din-рейку обеспечивают высокий уровень безопасности и защиты от киберугроз, предотвращая несанкционированный доступ к системам и данным «Умного завода» (в случае их использования в качестве криптошлюза). Они также помогают управлять рисками, связанными с безопасностью производства, предупреждая о потенциальных опасностях и аварийных ситуациях заблаговременно.

Промышленные шлюзы и конвертеры протоколов в электроэнергетике

Еще одно интересное применение компьютеров на Din-рейку— это сфера электроэнергетики, где встроенные компьютеры используются как промышленные шлюзы и конвертеры протоколов.

Конвертер протоколов — это устройство, используемое для преобразования стандартного или проприетарного протокола одного устройства в протокол, подходящий для другого устройства. Преобразователи протоколов обычно используются для преобразования данных и команд с одного устройства или приложения на другое. Этот процесс обязательно включает преобразование данных, команд, их представления, кодирования и кадрирования для достижения преобразования. Существуют простые и сложные типы преобразований в зависимости от приложения и домена, в котором это используется. Самым простым и наиболее часто используемым преобразованием является преобразование протокола между Modbus RTU и Modbus TCP.

Рассмотрим в деталях, как же возможно использовать промышленные компьютеры на Din-рейку в электроэнергетике.

• Встроенные компьютеры на Din-рейку могут использоваться для мониторинга и управления системами энергоснабжения, включая подстанции, распределительные сети, генераторы, источники энергии из возобновляемых источников и другие. Они обеспечивают сбор данных о потреблении и производстве электроэнергии, а также о состоянии оборудования, что позволяет операторам эффективно управлять энергетическими ресурсами и предотвращать возможные аварийные ситуации.
• Промышленные шлюзы и конвертеры протоколов, основанные на встроенных компьютерах на Din-рейку, позволяют интегрировать различные протоколы связи и системы в единую сеть. Они могут конвертировать данные между различными промышленными протоколами, такими как Modbus, DNP3, IEC 61850, OPC UA и другие, обеспечивая совместимость и взаимодействие между различными устройствами и системами.
• Благодаря поддержке сетевых протоколов и возможности работы в реальном времени, встроенные промышленные компьютеры на Din-рейку могут использоваться для дистанционного управления энергетическими системами.
• Применение алгоритмов анализа данных и искусственного интеллекта на встроенных компьютерах на Din-рейку позволяет оптимизировать энергопотребление и использование ресурсов в энергетических системах. Они могут предсказывать пиковые нагрузки, оптимизировать распределение энергии и предлагать стратегии энергосбережения, что способствует повышению энергоэффективности и снижению затрат.

Криптошлюзы на базе встроенных промышленных компьютеров на din-рейку

Тематику кибербезопасности и проблему импортозамещения оборудования в этой сфере мы поднимали уже несколько раз в своих статьях. Сейчас мы кратко расскажем, как можно применять промышленные компьютеры на Din-рейку в качестве криптошлюзов.

Криптошлюзы на базе встроенных промышленных компьютеров на Din-рейку представляют собой решение, специально разработанное для обеспечения безопасности промышленных сетей и систем. Криптошлюзы — это специализированные устройства, используемые для защиты промышленных сетей от киберугроз и несанкционированного доступа. Они обеспечивают шифрование и аутентификацию данных, контроль доступа и мониторинг сетевой активности.

Особую роль играют криптошлюзы в защите критической информационной инфраструктуры (КИИ). Криптошлюзы используются для защиты критически важных объектов и систем, таких как электростанции, подстанции, сети передачи данных и другие, от кибератак и сетевых угроз. Также наличие таких устройств в инфраструктуре КИИ — это прямое требование регуляторов и некоторых нормативных документов в сфере кибербезопасности.

Выводы

Как мы рассмотрели выше, промышленные компьютеры на Din-рейку, благодаря своим конструктивным преимуществам, нашли свое применение на производстве, в электроэнергетике и в кибербезопасности. Ранее подобная техника закупалась за рубежом, однако сейчас к производству встроенных компьютеров приступили и российские компании, среди них — «АТБ Электроника». Это особенно актуально в свете последних нормативных актов регуляторов, которые предполагают использование отечественного оборудования и программного обеспечения для КИИ или АСУ ТП.

Все новости