Контроллер FlexHMI — описание устройства

Коммуникационный контроллер FlexHMI представляет из себя готовый аппаратно-программный комплекс со встроенной SCADA-системой для построения систем сбора данных, визуализации и управления. Он позволяет собирать данные с устройств АСУ ТП по стандартным промышленным протоколам, обеспечивает их обработку, хранение и  создание интерфейса пользователя. За счет встроенного языка скриптов возможна реализация логических операций и не сложных алгоритмов управления оборудованием даже без применения промышленных ПЛК.

Ключевые особенности FlexHMI

• Встроенная бесплатная SCADA-система для визуализации и управления, без ограничений на количество тегов
• Работа с оборудованием любых брендов, поддерживающих стандартные промышленные протоколы обмена, включая протокол MQTT для для интеграции с IoT (интернет вещей) (Прошивка 4.0)
• Возможность реализации внутри устройства нестандартных протоколов обмена c различным оборудованием
• Локальный или удаленный доступ в систему через обычный WEB-браузер, защита паролями, защита через VPN
• Реализация оповещений через SMS, Viber, Telegram
• Начиная с прошивки 4.0 — встроенные компоненты визуализации и анализа данных — Диаграмма Ганта, Радарная диаграмма, Круговая диаграмма, Линейчатая диаграмма, Столбиковая диаграмма
• Набор интерфейсов — 2хEthernet, RS485, USB, Wi-Fi, хранение данных на SD-карте до 32 Гб

Устройство совместимо с широким перечнем оборудования: контроллерами, частотными преобразователями, модулями распределенной периферии (УСО), различными приборами учета тепловой и электрической энергии, и пр. по протоколам Modbus TCP/RTU/ASCII, Siemens ISO TCP, PPI, MQTT, Allen bradley DF1, Овен, Mbus, НІК (OBIS codes) и другим.

FlexHMI уже содержит в себе все необходимое ПО и полностью готов к роботе. Система не имеет ограничений на количество регистров, пользователей, программных модулей, дополнительных лицензий или каких-либо других скрытых расходов, которые необходимо учесть интеграторам на этапе проектирования. Средства разработки интегрированы непосредственно в прошивку устройства. Приобретение какого-либо дополнительного ПО для реализации проекта на базе FlexHMI не требуется. Для реализации интерфейса оператора используются встроенная SCADA-система, которая позволяет визуализировать практически любой технологический процесс.

Вся работа с устройством – настройка проекта, а также интерфейсы системы управления (мнемосхемы, отчеты, графики) для оператора реализуются посредством доступа к FlexHMI через окно обычного web-браузера. Таким образом нет никаких специфических требований к АРМ оператора – это может быть любой относительно современный ПК, с любой ОС, а также планшетный ПК или смартфон.

Собираемые данные (с возможностью индивидуальной настройки по каждому регистру) сохраняются в локальной базе данных на устройстве, на промышленной карте памяти стандарта SD объемом до 32 Гб (приобретается отдельно, в зависимости от требуемого объема). FlexHMI позволяет интегрироваться с другими системами как шлюз – все собираемые им данные могут быть доступны другим системам по протоколу Modbus TCP, а также через API.

На аппаратном уровне FlexHMI это ультракомпактный одноплатный компьютер. Он имеет несколько сетевых интерфейсов: 2 Ethernet порта, Wi-Fi, 1 коммуникационный порт RS-485, а также один порт USB, позволяющий подключить к устройству, например, 3G модем, или дополнительный коммуникационный адаптер. (Все коммуникационные порты имеют гальваническую изоляцию.) В случае необходимости количество USB портов можно увеличить при использовании USB-хаба. Питание устройства от стандартного промышленного источника 24В. Также FlexHMI имеет встроенные высокоточные часы реального времени и блок бесперебойного питания.

По сетевым возможностям FlexHMI соответствует промышленному роутеру. Обеспечивается возможность маршрутизации пакетов, фильтрации трафика в firewall, DNS, NAT, синхронизации времени по NTP, VPN клиент и др. В случае необходимости FlexHMI можно легко подключить к интернет используя любой удобный коммерческий USB 3G модем.

 Основное назначение FlexHMI:

• создание удаленного многопользовательского интерфейса оператора для систем управления объектами или машиностроительными установками без применения дополнительных SCADA-систем и панелей операторов;
• создание систем мониторинга, диспетчеризации и управления одного или группы распределенных объектов;
• дублирование SCADA-системы верхнего уровня на ответственных объектах;
• создание систем управления и мониторинга несложных объектов вообще без применения ПЛК;
• создание систем типа «Умный дом», «Умное здание» и т.п., с поддержкой компонентов системы «Интернет вещей» IoT

Контроллер FlexHMI содержит в своем составе необходимый набор интерфейсов для интеграции в существующую или в проектируемую систему управления на базе типовых технических средств автоматики — контроллеров, преобразователей частоты, УПП, счетчиков, расходомеров, модулей ввода вывода, микропроцессорной релейной защиты. Есть возможность отображения в окне оператора видеоданных, получаемых с IP-камер. На аппаратном уровне FlexHMI это ультракомпактный одноплатный компьютер. На уровне протоколов FlexHMI поддерживает Modbus TCP/RTU/ASCII, Siemens ISO TCP, PPI, Allen bradley DF1, Овен, Mbus, НІК (OBIS codes), MQTT и другие.

На борту у FlexHMI имеются:

• RS485 (мультипротокольный), позволяет обмениваться данными одновременно с группой устройств с разными протоколами обмена и с разными скоростями обмена;
• 2 Ethernet порта (2е независимые сетевые карты). По сетевым возможностям FlexHMI соответствует промышленному роутеру. Обеспечивается возможность маршрутизации пакетов, фильтрации трафика в firewall, DNS, NAT, синхронизации времени по NTP, VPN клиент и др. Можно в т.ч. использовать и как Wi-Fi роутер;
• Высокоточные часы реального времени;
• Слот под SD-карту емкостью до 32 Гб для хранения текущих данных проекта и архивирования данных для построения графиков и т.п.;
• Wi-Fi с возможностью одновременно доступаться до FlexHMI и выходить в инет или локальную сеть. Базовая антенна съемная, можно заменить на более мощную внешнюю;
• USB порт с возможностью кратковременного снятия напряжения питания (для перезагрузки заснувших или зависших модемов). Позволяет подключать как различные конвертеры и периферию, так и модемы для обеспечения мобильного интернета на объекте.

В прошивке обеспечена поддержка распространенных модемов GSM-операторов;

• Бортовой блок бесперебойного питания на базе литий-полимерного аккумулятора. В зависимости от используемых интерфейсов может обеспечивать работу FlexHMI без внешнего питания до 2 часов;
• 2 твердотельных реле с нормально разомкнутыми контактами 220В 0,1А.
• Все коммуникационные порты имеют гальваническую изоляцию и защиту от перенапряжений.
• Питание устройства от стандартного источника 24В.

Контроллер FlexHMI уже содержит в себе все необходимое ПО готов к роботе сразу из коробки при установке SD-карты (покупается отдельно) и подаче напряжения питания . Средства разработки интегрированы непосредственно в прошивку устройства. Приобретение какого-либо дополнительного ПО для реализации проекта на базе FlexHMI не требуется. Для реализации интерфейса оператора используются встроенная SCADA-система, которая позволяет визуализировать практически любой технологический процесс.

Вся работа с устройством – инициализация регистров, создание проекта, а также интерфейсы системы управления (мнемосхемы, отчеты, графики, диаграммы) реализуются посредством доступа к FlexHMI через окно обычного web-браузера. Таким образом нет никаких специфических требований к АРМ оператора – это может быть любой относительно современный ПК, с любой ОС, а также планшетный ПК или смартфон.

Собираемые данные сохраняются в локальной базе данных на устройстве, на промышленной карте памяти стандарта SD объемом до 32 Гб. FlexHMI позволяет интегрироваться с другими системами как шлюз – все собираемые им данные могут быть доступны другим системам по протоколу Modbus TCP, а также через API.

Функциональные особенности FlexHMI:

• Мультибрендовость! FlexHMI не привязан к какому-либо бренду-производителю средств автоматики, т.е. решение является универсальным и может быть использовано с оборудованием любых брендов, поддерживающих стандартные промышленные протоколы обмена. Для обмена с устройствами, имеющими нестандартные протоколы обмена, предусмотрена возможность реализовать пользовательский протокол с помощью языка скриптов;
• Возможность одновременного доступа в систему большого количества пользователей, находящихся в разных точках планеты. Каждый пользователь может пользоваться своей частью интерфейса оператора, оформленного в виде отдельного окна, не мешая друг другу;
• Возможность удаленного редактирования проекта без выезда на объект, при наличии пароля с правами администратора;
• Встроенная в прошивку SCADA-система с поддержкой внешних картинок, GIF-анимации, трендов, графиков, диаграмм, событий, видео с IP-камер;
• Встроенная SCADA-система не имеет программных ограничений на количество пользователей, на количество регистров и на количество подключаемых устройств. Никакого лицензирования не требуется!
• Встроенный язык скриптов. Имеет функционал простого языка программирования и позволяет реализовывать пользовательскую логику с данными, к которым получил доступ FlexHMI (пересчет по формулам, логические операции, отправка SMS и Viber сообщений, ПИД и ШИМ регуляторы, реализация индивидуальных протоколов обмена, управление с помощью рецептов и т.п.;
• Встроенный WEB-сервер для доступа к FlexHMI из любого WEB-браузера. Операционная система АРМ оператора не имеет значения, будь это Windows, Linux, Android, iOS и т.п.
• Защита доступа в систему с помощью индивидуальных паролей, с возможностью разграничения прав. Поддержка VPN-сервисов;
• Возможность удаленного перепрограммирования ПЛК и другого оборудования, установленного на объектах, через специализированные программные утилиты производителей;
• Обмен данными с другими приложениями через API (можно обеспечить обмен данными с Android и iOS приложениями, 1С, офисными программами для формирования отчетности и т.п.);
• Возможность регистрации множества FlexHMI в специализированном облачном сервисе производителя Level2 для очень быстрого и эффективного построения системы диспетчеризации множества распределенных объектов, с расширенной аналитикой по потребляемым энергоресурсам;
• Для использования FlexHMI в проектах не требуются персонал высокой квалификации. Настройка и работа с FlexHMI напоминает процесс конфигурирования, а не программирования. Соответственно не требуются программисты со знанием языков программирования и т.п.