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嵌入式工控机概述
嵌入式工控机的定义与应用场景
工控机(Industrial Personal Computer,简称IPC),是上世纪90年代开始出现的、广泛应用于工业现场监视与控制的加固、增强型微型计算机,工控机常常会在环境比较恶劣的环境下运行,对数据的安全性要求也更高,所以工控机通常会进行加固、防尘、防潮、防腐蚀、防辐射等特别设计 截止到目前,X86+Windows(Wintel)架构,依然是工控机的主流方案,可被定义为传统工控机。一般而言
在传统工控机在工控领域的自动化和信息化方面发挥重要作用的同时,其先天弱势也一直困扰着厂家、集成商和用户。大家都在寻找更好的方案
近十年来,嵌入式系统发展迅速,以其具有的低功耗、低成本及不断提升的高性能等特点,已经成为移动设备(手机、PAD)的唯一方案;也成为包括工业控制在内的各行业实现数据采集处理的理想选择ARM架构的嵌入式系统,具有的灵活高效的软硬件方案定制特点,目前已经形成完整的产业链生态圈,能够为用户提供满足其现实需求、并有一定超前扩展余度的产品,且价格更有竞争优势的产品;当用户需求逐渐超出目前产品的能力时,又能够通过快速的方案设计与迭代,不断提供满足用户要求的新产品,能够实现“需求——技术——方案——产品——市场——用户——需求“不断上升的良性循环
相对于传统工控机,经特殊设计的基于嵌入式计算机架构的系统,被称为嵌入式工控机
传统工控机与嵌入式工控机的主要特点对比如下:
嵌入式工控机已经成为传统工控机的强力竞争对手。在未来,前者形成对后者的压倒性优势,毫无悬念
工业互联网及物联网的迅速发展,既是一场众多的计算机软硬件厂家(也包括通讯方案和产品厂家,其本质也是计算机系统,甚至是嵌入式系统的软硬件厂家)尝试进入利润相对较高的行业监控市场的前赴后继的尝试;也是一场开启“民觉民智”,普及专业知识的启蒙运动。这个已经持续了十数年的大风暴,使普罗大众对监视和控制的应用需求和想象,扩展到了各行各业的每个角落
“云—管—边—端”的概念,是以互联网思维和术语,对监视控制原理做了经典的总结与归纳;但从技术发展历史看,它远非全新概念和新技术,实际上是数十年来各行业监控应用所采用的主流模式和架构
从以上的分析不难看出,工控机的应用,主要定位在“边”的层面。作为“边”的具体应用,嵌入式工控机主要承载以下两种类型的功能:
BPI-6202 嵌入式单板工控机介绍
BPI-6202,是Banana Pi 社区与吉斯凯达公司面向各种工业控制领域需求研发的、高性价比的通用嵌入式单板工控机,对标J1800/J1900及其它同类嵌入式产品,具有如下优势:
由于BPI-6202具有较强的算力和较多的资源,,在完成上述功能外,还能够提供各种数据接口,为更多的行业应用优化算法提供理想的计算环境和二次开发能力。
含机壳的CS6202外观如下图所示。
BPI-6202接口说明
1,工业成品与应用开发平台,BPI-6202嵌入式单板工控机,可以扮演如下角色:
2,工业级标准:
3,可扩展功能
4,数据+视频现场整合
5,轻量级PLC功能(近期发布)
6,多种南向/北向通信方式
7,HMI及上位机功能集成
8,多核架构、资源丰富、算力充裕
9,多种二次开发接口
外部连接方式
BPI-6202嵌入式单板工控机,配置2个独立MAC以太网端口(1G+100M)、2个RS485+1个RS232端口、HDMI/USB,可加装大容量SDD硬盘,功能强大、价格低廉、尺寸小,导轨安装方便,提供最具性价比的现场工控解决方案。作为边缘计算的主控节点,CS6202充分利用了嵌入式多核计算的强劲功能,能够接入、处理并展示大量的现场数据;取代常规的网关+小型监控系统,实现最优的解决方案。
BPI-6202广泛适用于新能源、电力、石油、轨道交通、企业轻量级MES/工业看板、及物联网监控现场的自动化应用场景。
BPI-6202内置300+规约解释库和实时数据库,可连接国内外各种保护装置、测控装置、IEDs等设备,并支持IEC61850。可根据用户要求定制特殊规约;提供开放的API,方便用户自行开发规约软件,规约软件可独立下载。
BPI-6202支持数百台设备的接入,数据协议解析、转换与统一传输。
BPI-6202具有强大的视频处理功能,支持RTSP/RTMP视频推拉流、Onvif/GB28181协议栈等视频监控传输协议,实现对多厂家视频前端设备(IPC、NVR)的兼容接入,配置大容量硬盘后可取代NVR,实现视频录像及回放功能。独有的基于数据+视频的联动功能,提供了业界唯一的数据+视频完美融合的解决方案。
BPI-6202通过HDMI显示接口和USB键盘鼠标(或触摸屏),支持2048点以下完整的C/S架构SCADA系统功能;CS6202通过Ngnix+Https,提供B/S方式的SCADA功能,通过C/S+B/S模式的混合组态工具,可灵活选择C/S及B/S风格的
BPI-6202支持如下配置方式:
BPI-6202使用了独创的iCoupler[gf]ae[/gf]数字隔离技术、RS485自动方向控制、RS485零延时传送技术,在设计上充分考虑了工业现场应用的特殊性,遵循EMI/EMC设计规范,对不同类型的RS485设备适应性强、兼容性好,能够适应各种严酷的工业现场和物联网现场,保障通信以及各种IO信号量的可靠。
注:
技术规格
环境规格
物理规格
1,BPI-6206为一款开源硬件产品,Banana Pi 社区提供所有的BSP板级支持代码,并在代码中支持Docker容器。 有技术开发能力的客户,直接在BPI-6202上进行二次应用开发。
2,BPI-6202为完整工控产品,客户可以直接用来进行工业控制,提供完全的产品级支持。
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