Есть ли одноплатный компьютер для управления силовой элеткроникой?

Question

[polar_winter]

Подскажите одноплатный копьютер для управления мощной силовой электроникой (десятки кВт, около десяти каналов управления для активных элементов).
На компьютере должен присутствовать хороший модуль таймеров как у миконтроллера силовых применений, или ПЛИС. Производительность сопоставимая с Raspberry.

Answer 1

[Армянское Радио]

Совмещать в одном устройстве компьютер и управление силовой электроникой очень дорого - коммутационные помехи легко подвесят такой компьютер, поэтому нужно потратить массу времени на организацию надежной защиты и экранирования.

Большинство имеющихся на рынке одноплатников являются макетами/админскими игрушками (чтобы чайник пинговался!) и не предназначены для работы в промышленности.

Как правило, за управление в АСУ ТП отвечает ПЛК, который общается по промышленной сети с датчиками/исполнительными устройствами, а "компьютер" выполняет роль индикации и конфигуратора, но не "управляет" процессом.

Итак вопрос - что за электроника? Если это двигатель, к нему нужен контроллер привода (обычно это преобразователь частоты). У этого контроллера будет внешний интерфес (RS485, CAN, Ethernet, сухие контакты наконец), к которому уже можно подключить одноплатник.

Но не стоит вешать на GPIO одноплатника тиристоры управления фазами двигателя.

Comments

[Алексей Черемисин]

Собственно ПЛК и есть одноплатка с набором интерфейсов нужного типа для управления датчиками/исполнительными устройствами.

[Алексей Черемисин]

Просто в ПЛК дополнительно, как обычно, залит интерпретатор какого нибудь из языков IEC 61131-3, чтобы писать программы на какой нибудь SCADA в виде блоков и условий.

[polar_winter]

Спасибо за ответы, только что нашел опечатку, приведшую к недопониманию, миконтроллер = микроконтрооллер. Возможно стоит рассказать больше конретики:
Устройство - законченный блок в одной коробке. Устройство - транзисторный преобразователь энергии (10кВт), частота преобразования до 100кГц, программа управления крутиться на STM32. Stm32 управляет 8 каналами транзисторов с помощью аппартных таймеров (требуемая точность включения +/- 100ns), обрабатывает сигналы обратной связи (используется ADC и таймеры в режиме time capture), обрабатывает нажатие кнопок и индикацию информации.
Проблемы:
1 Пересчет параметров каждый такт - порядка 100к прерываний в секунду - нехватка производительности.
2 Интерфейс пользователя на HD44780 (хочеться что-нить графическое, подключить экран и поднять графический стек на QT) - нехватка вообще всего(процессорного времени, ОЗУ и прочего).
Электромагнитная совместимость решена опторазвязкой и общим экранированием, каких специальных приемов при трассировки платы с микроконтроллером нет.
Понятно, что решения АСУ ТП - функционируют в других времменых интевалах.
Я знаю только 2 способа для управления ключами, с временными нужными характеристиками, - аппаратные таймеры и плисы, соответсвенно проверяю возможность решения технических проблем с помощью одноплатыных компьютеров на которых есть вышеупомянутые блоки. Например, Raspberry не имеет достатоного числа таймеров и каналов сравнения/шим.
Множество чипов применяемых в одноплатных компьютерах имеет своих побратимов с расширенным набором таймеров, каналов сравнения/шим, и расширенных возможностями их коммутации, соответственно я подумал, а ни есть ли такой компьютер?

[Армянское Радио]

polar_winter: Очень нежелательно садить пользовательский интерфейс на одно процессорное ядро с управлением аппаратурой - и графика, и управление железом очень затратны, у вас будут или тормоза, или глюки, или все вместе. А совмещать все это в рамках одной прошивки - взрыв мозга программисту, или тому, кто будет это отлаживать. Разделяй и властвуй - слышали о таком?
Если это преобразователь - пусть себе преобразовывает, ему вообще интерфейс не нужен. Для настройки (при пусконаладке) инженером предусмотреть консоль, подключаемую по USB или bluetooth(чтобы не обматывать наладчика проводами в три слоя), и настраивать себе с планшета/ноутбука (не с самопального сервистула по RS232! В топку такие девайсы). Для взаимодействия с персоналом АСУ предусмотреть подключение к промышленной сети.

Answer 2

[Алексей Черемисин]

Как я понимаю, подойдет любой компьютер, хоть одноплатка, хоть расберипи. Весь вопрос в исполнительных устройствах, которые подключаются к портам GPIO и интерфейсам IO.
Другими словами, я не знаю ни одного компьютера, который был бы специально заточен под силовую электронику, они все заточены на управление разнообразным оборудованием. Но я знаю кучу производителей устройств для силовой электроники, которыми можно управлять с любого компьютера, встроенного, одноплатного или общего назначения.
Начните с поиска нужных исполнительных устройств (реле, разрядники, и что там еще по вашему профилю), далее по интерфейсам управления подбирайте компьютер с соответствующими портами IO (modbus, profibus, spi, i2c, какие-то частнофирменные протоколы)...

Приведу пример: у меня есть автомобиль, и куча исполнительных устройств для него, датчики, регуляторы, замки дверей, капота, доводчики. Все они имеют интерфейс CAN (так уж повелось в автомотиве). Ну мне тогда сам бог велел поискать одноплатку с двумя-тремя CAN-шинами и нацеплять исполнительных механизмов и датчиков гирляндами на них.