Aurora Evernet предлагает сервисную опцию — проектирование специализированной электроники для решения прикладных промышленных задач, связанных с автоматизацией производственных процессов и контролем технического состояния оборудования.
Расскажем обо всем подробно на примере реальной разработки.
▌
Постановка задачи
К нам обратился заказчик с проектом, направленным на измерение уровня газа в резервуаре (газгольдере) и оперативную передачу полученных данных на центральный сервер для последующей обработки и анализа. Основной задачей было создать систему мониторинга уровня газа с применением усовершенствованных аналогов стрелочных приборов и уровнемеров, оборудованных интерфейсом RS485.
▌
Особенности реализации
▌
Передача телеметрии
Передачу данных обеспечивает современный модуль мобильной связи
N58-EA производства NEOWAY, соответствующий стандартам GSM и LTE CAT1. Это повышает доступность сети в различных районах использования и ускоряет передачу данных при доступности сети LTE. В итоге это приводит к значительному снижению потребления энергии на передачу данных.
▌
Обработка данных
Реализация сложной логики хранения и передачи данных, шифрования, использование различных протоколов передачи данных требует достаточно больших вычислительных ресурсов. Использование технологии написания пользовательского ПО на базе модуля сотовой связи ускоряет реализацию сложных алгоритмов и приводит к удешевлению изделия в целом. Более полно используются вычислительные ресурсы модуля, появляется возможность удаленного обновления ПО, расширяется функционал изделия.
▌
Аппаратная платформа
Для обеспечения низкого потребления устройства в режиме, когда передача данных не производится, а происходит накопление данных с датчиков, принято решение использовать микроконтроллер. Выбран недорогой, с хорошими характеристиками по энергопотреблению контроллер APM32F103C8T6 производства
Geehy Semiconductor Co., Ltd. Этот контроллер обладает оптимальными характеристиками по производительности, объемам памяти, встроенной периферией, энергопотреблению и цене.
▌
Измерение уровня газа
Решение включало модернизацию стандартных стрелочных индикаторов путем добавления датчика Холла, отслеживающего позицию стрелки с закрепленным магнитом. Подача электропитания на датчик производится исключительно в момент замера, что позволило существенно минимизировать энергопотребление.
▌
Интерфейсы коммуникации
Система функционирует в качестве ведущего устройства (мастера) согласно протоколу ModBus RTU. Для интеграции с оборудованием сторонних производителей применяется концепция работы через OPC-сервер, обеспечивающая бесшовную совместимость и исключающую необходимость внесения изменений в базовую архитектуру блоков передачи данных.
▌
Система питания
Электропитание платы осуществляется посредством внешнего источника постоянного тока, использующего высокоэффективный синхронный преобразователь напряжения SGM61720YPS8G фирмы SG-MICRO. Высокий коэффициент полезного действия преобразователя позволил достичь стабильного функционирования и низких энергетических потерь.
▌
Резервное автономное питание
Автономное функционирование обеспечивают литиевые аккумуляторы, позволяющие обходиться без дополнительной стабилизации напряжения для питания модулей мобильной связи. Возможность выбора аккумуляторов различной емкости повышает гибкость эксплуатации и снижает эксплуатационные издержки.
▌
Организация соединений
Подключение внешних цепей предусмотрено разнообразием типов разъёмов, Как винтовых, так и пружинных, например L-KLS2-252-5.00-10P-3. Это ускоряет монтаж, обеспечивает снижение ошибок при подключении внешних цепей.
▌ Диагностика и контроль состояния
Устройство передает внутренние технические показатели, необходимые для оценки работоспособности и выявления потенциальных проблем. Передаются параметры напряжений, сведения о сотовой сети, данные сим-карты, данные по уровням напряжений, датчикам вскрытия и много другой информации. Все это обеспечивает возможность расширенной диагностики (в том числе удаленной) для обеспечения бесперебойной работы оборудования.
▌
Итоги
По требованиям заказчика было составлено ТЗ на разработку системы мониторинга уровня газа. По данному ТЗ был разработан блок телеметрии для измерения уровня газа. В процессе реализации проекта было принято решение модернизировать стандартный стрелочный индикатор уровня газа. В результате разработана накладная плата с датчиком Холла для установки на стрелочный индикатор.
Тестовая партия составила 40 устройств, которые смонтированы на емкостях известной сети АГЗС в Санкт-Петербурге. По результатам тестовой эксплуатации в изделие внесен ряд изменений, улучшающих работу изделия.
По завершении проекта разработки заказчик получил комплект документации и ПО для производства изделия собственными силами. Однако, заказчик принял решение продолжить сотрудничество и заключил договор на производства серийной партии изделий под контролем Aurora Evernet. Это значит, что именно мы занимались поставкой всего BOM изделия, размещали заказ на производстве и обеспечили выходной контроль партии изделий.
Заказчик получил готовые комплекты системы мониторинга уровня газа и уже приступил к установкам через собственную партнерскую сеть.
▌
Закажите разработку в Aurora Evernet
Проектирование электроники в рамках предложения компании Aurora Evernet предусматривает комплексный подход к решению поставленных задач, начиная от концептуального дизайна и заканчивая созданием опытных образцов и организацией серийного выпуска. Наши специалисты гарантируют высокий технический уровень разработок и готовы поддержать клиентов на каждом этапе жизненного цикла изделий.
Более подробно ознакомиться с тем как мы работаем и заказать разработку.
Все компоненты, упоминающиеся в статье входят в Line Card Aurora Evernet. Многие из них входят в складскую программу, это значит, что их можно заказать со склада в Санкт-Петербурге.
Свяжитесь с нами, чтобы оформить заказ или уточнить детали.
– по телефону 8 (800) 555-38-86 (Россия), 8 (727) 313-17-41 (Казахстан);
– нажав кнопку «Обратный звонок» на сайте;
– написав на
info@auroraevernet.ru или Вашему менеджеру.
Будем рады сотрудничеству!
