Панельный компьютер с сенсорным экраном

Обычно система автоматизации подразумевает наличие в ней блока управления и интерфейса для взаимодействия с человеком. Реализация алгоритмов управления выполняется часто с использованием языков программирования высокого уровня, а работа программ осуществляется под управлением операционной системы. В случаях, когда число сигналов управления и интерфейсов подключения невелико, логично конструктивно объединить блок управления и интерфейс с человеком в единое устройство. Таким устройством является промышленный панельный компьютер.

Поиск панельного компьютера, удовлетворяющего всем необходимым требованиям, может не дать желаемых результатов. Комбинация нескольких требований может резко сократить число доступных вариантов, увеличение портов ввода-вывода такого устройства можно осуществить за счёт подключения выносных блоков расширения, но это приведёт к росту цены и снижению надёжности. Альтернативой этому подходу является разработка специализированного панельного компьютера. Накопленный в этой области опыт и набор шаблонных решений позволяет в кратчайшие сроки разработать и наладить серийное производство панельных компьютеров.

Основными характеристиками любого панельного компьютера являются: параметры сенсорного дисплея, процессорного модуля, перечень интерфейсов.

В таблице 1 перечислены доступные для использования сенсорные дисплеи.

Сенсорный дисплей
1 Размер — 12,1”; разрешение — 1024х768; глубина цвета — 18 бит; технология сенсорного экрана — ПАВ
2 Размер — 15”; разрешение — 1024х768; глубина цвета — 24 бит; технология сенсорного экрана – ПАВ/емкостной
3 Размер — 19”; разрешение — 1280х1024; глубина цвета — 24 бит; технология сенсорного экрана – ПАВ/емкостной

Мы предлагаем использовать процессорные модули, указанные в Таблице 2.

Процессорный модуль
1 ARM926 454МГц х32 128МБ ОЗУ 512МБ ПЗУ Embedded Linux 2.6.35
2 ARM Cortex-A8 800 МГц х32 512МБ 512МБ ПЗУ Ubuntu 10.04/12.04
3 ARM Cortex-A9 (одно/двух/четырёх ядерный) 1000/1200МГц х32/х64 1 или 2 ГБ ОЗУ 1/2/4/8 ГБ ПЗУ Ubuntu 12.04/13.04/14.04
4 Intel Atom Bay-Trail 1460МГц х64 1/2/4 ГБ ОЗУ 1/2/4/8 ГБ ПЗУ Ubuntu 14.04

При правильном использовании современных достижений кроссплатформенных технологий в кратчайшие сроки можно перенести программное обеспечение с одного процессорного модуля на другой. Например, разработав и отладив проект на процессоре Intel Atom серийный выпуск наладить на более дешёвом процессоре семейства ARM.

К панельному компьютеру могут быть подключены различные интерфейсы, список которых указан в Таблице 3.

Интерфейс Интерфейс
1 USB (1-4 порта) 6 SD/MMC (1 – 4 слотов)
2 Ethernet 10/100/1000 Мбит/с (1 – 10 порта) 7 eSATA
3 RS-232/485/422 8 Wi-Fi IEEE 802.11b/g/n
4 mini PCIe 9 GSM SMS/GPRS/EDGE
5 GPIO 10 GPS/ГЛОНАСС

Требования к панельным компьютерам могут быть дополнены пунктами из Таблицы 3.

Платформа
1 Жесткие климатические условия эксплуатации:

­   Рабочая температура: -40 … +50 0С

­   Температура хранения: -50 … +60 0С2Жёсткие механические условия эксплуатации:

­   Диапазон частот вибрации: 10…100 Гц

­   Ускорение одиночных ударов: 5g3Герметичность, безвентиляторный отвод тепла, вандалоустойчивость4Повышенный уровень защиты от ЭП-полей и колебаний в питающей сети:

­   Устойчивость к электростатическим разрядам: контактный ±6кВ, воздушный ±8кВ

­   Устойчивость к ЭМ-полям: 10 В/м в диапазоне 80 … 1000 MГц

­   Устойчивость к наносекундным импульсам: ±1кВ

­   Устойчивость к микросекундным импульсам в питающей сети5Обеспечение наличия питания компьютера в течение некоторого времени (от 10 секунд до нескольких часов) после отключения внешнего питания за счёт использования встроенного резервного источника питания с зарядным устройством6Наличие часов реального времени с источником бесперебойного питания7Наличие акселерометра8Самодиагностика9Нестандартная конструкция10Уникальный IP-адрес в диапазоне, согласованном с Заказчиком11Наличие портов аналогового или цифрового ввода-вывода

По требованию Заказчика в состав предустановленного программного обеспечения может входить модуль, наличие которого необходимо для решения задачи Заказчика, но его разработка требует глубокого знания устройства компьютера