Если коротко, то речь пойдет о промышленном ПК на основе Raspberry CM4 – это абсолютный аналог Raspberry Pi4 в промышленном исполнении с надёжной eMMC от Samsung и полной программно-аппаратной совместимостью.
Одну статью мы закончили фразой: «Надеемся, что мы вдохновим читателей на переработку Ваших личных проектов в более масштабное производство с коммерческими перспективами.»
В этой статье мы расскажем о продолжении этой истории и что мы имеем на сегодняшний день.
Глава 1 Небольшие трудности
После пандемии начался великий дефицит на устройства Raspberry CM3+, а потом их и вовсе сняли с производства, что сильно нас не поломало. Мы нашли моментальный выход в виде китайского качественного переходника Raspberry CM3-CM4, тем самым клиенты получили лучшие технические характеристики, а мы время на переход к новому форм-фактору.
Еще одной проблемой была замена корпуса с Китайского Gainta на собственный, в связи с тем же дефицитом и тяжёлой логистикой (дорого возить куски металла) из Китая. Было решено покончить с этой коробкой.
Спустя несколько недель корпус получился, а идею крепления на DIN рейку/панель взяли у Moхи.
Глава 2. Пора переезжать на новую платформу.
Собрав обратную связь от текущих клиентов, специалистов АСУ ТП и остальных диванных критиков, мы выделили следующие недостатки в первой версии:
Необходима гальваническая развязка RS485 портов.
Необходимо два LAN порта для создания киберзащищенных шлюзов между низким и высоким уровнем.
Малый объем оперативной памяти 1Gb в некоторых случаях (установка Касперского, VipNet и другая большая обработка данных)
Отсутствие дополнительного хранилища данных кроме внешней USB флешки.
Нехватка питания для мощных периферийных модемов.
Отсутствие дискретных входов\выходов.
Решено было оставаться на обновленной Raspberry CM4, это устройство сразу решало несколько наших недостатков, а именно ОЗУ до 8GB, WIFI сразу на борту, есть MPCI-E линия для SSD диска, инфраструктура под 1GB Ethernet и самое главное это всемирное сообщество, поддерживающее этот продукт.
В интернете много готовых программах продуктов и исходников для Raspberry.
Самое главное, что клиенту нет необходимости предварительно приобретать такое устройство и можно весь софт писать и тестировать на настольной Raspberry PI и даже целиком перенести слепок на AntexGate c помощью Win32DiskImager.
Инженеру больше не нужно краснеть перед руководством, объясняя, что на этой малинке можно собрать все что угодно, малина — это как-то по-детски, а тут железяка черная – красота!
Накидали функциональную схему и начал тянуться долгий год разработки и отладки.
И вот, наконец, поле нескольких подходов плата получилась и работает безупречно, питание не скачет, все нагрузки выдерживает.
RS485 мы конечно развязали, предусмотрели возможность демонтажа гальваники, когда это критически необходимо, получили два LAN порта 1Gb/s и 100Mb/s и более того добавили возможность питания от любого passive POE-инжектора.
По традиции набор интерфейсов 2xRS485/1xRS232/1x1Wire/1xCAN/2xUSB/1xHDMI/2xSMA, самое главное появились дискретные каналы: 4 входа 9-48В развязанные оптопарами, 3 выхода: 2-реле и 1-оптопара.
Также оставили очень полезные вещи: RTC часы, аппаратный watchdog, MPCI-e разъем для модема, двухцветный программируемый светодиод, которым можно поморгать либо настроить для внешнего визуального осмотра состояния прибора (зеленый/желтый/красный).
С диском m.2 получилось все достаточно хорошо и одна линия MPCI-e выдает свои стабильные 300Mb/s на чтение и 300Mb/s на запись. Теперь уже можно хранить огромные базы данных, использовать как тонкий клиент, загрузить медиа контент, хранить и обрабатывать фото и видеофайлы.
Питание для устройства сделали с запасом и в широком диапазоне от 9 до 48В. У каждого инженера найдется блок питания в таком диапазоне. Отдельно для периферийных устройств реализовали понижающий импульсный источник питания в пределах 5А для дисков NVME + модем одновременно.
Корпус решили оставить в прежнем исполнении за исключением нескольких технических решений, а именно выкинуть крепежные стойки для платы. Вместо стоек мы отогнули 4 уха и нарезали в них резьбу, таким образом в одном цикле мы получаем 2 готовые железяки к сборке.
У нас получился компьютер для встраиваемых систем и действительно безотказный! Всем «дедам» назло.
Шутки в сторону — мы ведь серьезная организация!
Всем кто дочитал до конца мы готовы предоставить устройство на тестирование.
Комментарии (27)
irishmann
20.11.2023 08:11+2Чем заменить Raspberry PI в промышленности?
Получается ничем? То есть так и остались на малинке. Заголовок вводит в заблуждение.
antex_dom Автор
20.11.2023 08:11Внимание Raspberry CM4 не есть Raspberry PI по температурным диапазонам. А наша материанка дает возможность быстро запускать проекты, которые можно тестировать на обычной PI переехав в коробочное решение со всеми indastrial элементами.
iDoka
20.11.2023 08:11+2Raspberry CM4 не есть Raspberry PI
Raspberry Pi Ltd c вами не согласятся:
Hidden text
antex_dom Автор
20.11.2023 08:11Это условности, я имел ввиду не классическая raspberry pi4
iDoka
20.11.2023 08:11+71.Вам указали, что заголовок "Чем заменить Raspberry Pi в промышленности?" вводит в заблуждение и кликбейтит.
2.Вы парировали, что CM4 - это не Raspberry Pi.
3.Вам привели факт от вендора, что CM4 это Raspberry Pi.
4.Вы парировали, что это условности
5.см. пп.1
antex_dom Автор
20.11.2023 08:11Глобально только вычислитиль от raspberry pi, общая инфраструктура работает на нашем пк antexgate в целом, что и является заменой.
AndronNSK
20.11.2023 08:11+3Вы не меняли RPi, вы сделали материнку для Cm. Кликбейт, в-общем.
antex_dom Автор
20.11.2023 08:11Идея в том, что например пришел подрядчик на ГОСПРОЕКТ и воткнул в экраны обычные Raspberry PI теперь коллеги меняют SD карты и свистки китайские. Тут же ставим железяку с хорошим питанием, ПЗУ, хорошими трансмиттерами, гальваникой и забываем про все аппаратные проблемы, а софт оставляем.
beho1der
20.11.2023 08:11Не плохая плата, плохо что нету цены даже на сайте.
TehDmitry
20.11.2023 08:11и действительно безотказный!чем обеспечивается безотказность?
antex_dom Автор
20.11.2023 08:11Незнаю даже, работает и все тут круглосуточно. Больше статистики по первой версии, работают 24/7 несколько лет с 2019г. Начнём с того что raspberry cm однозначно надёжнее любого плк, потому что партии отлаженные и производят их миллионами, оттого и комплектующие хорошие используются. Наша материка не за день разрабатывал ась, комплектующие все ответственные только оригиналы иминитых производителей. Да и вообще основной процессор broadcom создан для работы в сетевом оборудовании, априори 24/7
lex899
20.11.2023 08:11Мне вот всегда было интересно - чем руководствуются производители изобретая маркировку "16.2.3". А 16.3.2 есть? А 16.3.3? Почему не маркировать 16G.WiFi.Lora чтобы по маркировке было понятно что на борту? Тем более на корпусе этой маркировки все равно нет.
Ровность расстановки элементов на плате (C7, C8, C17 ...) вызывает обоснованные сомнения.
antex_dom Автор
20.11.2023 08:11Спасибо за комментарий. Да маркировку думаем поменять, это тянется из старой версии. Насчёт поплывших кондеров допустимая история, из-за поверхностного натяжения припоя в печи иногда крупные элементы плавают, главное микрухи все на месте. Мы ничего не скрываем поэтому есть живые фото реального устройства и логичное объяснения поплывших элементов.
esher
20.11.2023 08:11Плавают не потому что крупные, а потому что футпринт не для применяемых в плате кондеров. Меняйте кондеры или футпринт и ничего плавать не будет.
BlindOP
20.11.2023 08:11Как успехи с электромагнитной совместимостью? Как работает рядом стоит силовое оборудование (чрп, пускатели). Крайний раз когда видел, что такое дело стали в пром. шкаф (но там справедливости ради был микроконтроллер типа ардуины или stm) оно просто висло при пуске чрп 70 кВт номиналом.
antex_dom Автор
20.11.2023 08:11Рядом с такими мощными чкстотниками думаю все будет хорошо, для надёжности можно корпус заземлить, метал же. Плата вся заэкранирована 4 слоя, проблем не должно быть, эмс проводили. Конечно думаю не желательно ставить с wifi модулем.
lex899
20.11.2023 08:11С контакторами ещё вибрационную нагрузку надо учитывать поэтому в идеале это разные шкафы (питание, частотники, контакторы, управление) и разные трубы (сила/слаботочка).
juffinhalli
Искренне рад за вас, но поясните пожалуйста почему компьютер без ЕСС RAM может считаться промышленным?
antex_dom Автор
Промышленным оборудование насколько я знаю не по этому параметру измеряется, а по indastrial температурным диапазонам. По опыту eMMC еще ни одна за 4 года не вышла из строя.