Este sistema embebido x86 es un controlador COM Express pensado para trabajar como ordenador industrial Linux, como sistema embebido Windows o como sistema embebido QNX, según los requisitos de cada máquina. Como controlador industrial x86 y plataforma de control x86, reúne en un único equipo la electrónica embebida industrial habitual: ADC DAC industrial, comunicaciones serie RS232 RS485, Ethernet, USB y almacenamiento CompactFlash industrial.
El equipo permite trabajar con Linux, Windows o QNX, adaptando el sistema operativo a las necesidades de cada aplicación. Incorpora comunicaciones Ethernet, RS232, RS485 y USB, salidas de vídeo VGA y DVI, convertidores ADC y DAC para adquisición y generación de señales analógicas y almacenamiento mediante CompactFlash.
La plataforma admite un amplio rango de alimentación de 12 a 36 VDC, facilitando su integración en diferentes sistemas industriales y vehículos o instalaciones con alimentación continua.
La electrónica se encuentra alojada en una envolvente de aluminio con acabado negro, diseñada para participar activamente en la disipación del calor generado por el módulo COM Express y el resto de componentes, proporcionando una solución compacta y robusta.
Arquitectura modular COM Express
El núcleo de procesamiento del sistema está basado en un módulo COM Express con arquitectura x86.
La utilización de COM Express permite separar el módulo de procesamiento de la electrónica específica de interfaces y periféricos implementada en la placa portadora.
La arquitectura puede representarse como:
- Módulo COM Express x86
- Carrier Board
- Comunicaciones / ADC / DAC / Vídeo / Almacenamiento / E/S
Este enfoque proporciona una plataforma modular y facilita la adaptación del sistema a diferentes necesidades de procesamiento sin tener que rediseñar completamente la electrónica de interfaces.
Procesamiento x86
El módulo COM Express proporciona la capacidad de procesamiento necesaria para ejecutar aplicaciones de control, adquisición, comunicaciones y supervisión.
La arquitectura x86 permite utilizar herramientas y entornos software ampliamente implantados, además de facilitar la ejecución de aplicaciones complejas que requieren mayores recursos de procesamiento que un microcontrolador convencional.
El equipo puede funcionar como controlador central de una máquina, concentrando comunicaciones, adquisición de señales y gestión de periféricos.
Sistema operativo Linux / Windows / QNX
La plataforma puede configurarse con Linux, Windows o QNX, permitiendo seleccionar el sistema operativo más adecuado en función de los requisitos de cada proyecto.
Linux proporciona un entorno flexible para aplicaciones embebidas, comunicaciones, interfaces gráficas, almacenamiento y desarrollo de servicios de red. Su arquitectura facilita la personalización del sistema y la integración de software específico para aplicaciones industriales.
Windows proporciona un entorno ampliamente extendido y compatible con una gran variedad de aplicaciones comerciales, herramientas de ingeniería, drivers, periféricos y librerías de terceros. Resulta especialmente adecuado para sistemas que requieren interfaces gráficas avanzadas, aplicaciones HMI, herramientas de configuración y diagnóstico, bases de datos o integración con software desarrollado sobre tecnologías Microsoft. La arquitectura x86 y el módulo COM Express facilitan además la ejecución de aplicaciones Windows existentes, reduciendo el esfuerzo necesario para migrar o integrar soluciones previamente desarrolladas para PC.
QNX permite orientar la plataforma hacia aplicaciones donde se requieren características de sistema operativo en tiempo real, elevada robustez, alta disponibilidad y comportamiento determinista. Es especialmente adecuado para sistemas de control y aplicaciones embebidas donde los tiempos de respuesta constituyen un requisito crítico.
- Linux
- Flexibilidad, personalización y servicios de red
- Windows
- Compatibilidad, HMI y ecosistema de software industrial
- QNX
- Tiempo real, robustez y determinismo
Comunicaciones Ethernet
El sistema incorpora conectividad Ethernet para la integración en redes industriales y corporativas.
La interfaz permite intercambiar información con otros controladores, sistemas de supervisión, servidores, equipos de diagnóstico y dispositivos conectados a la red.
Ethernet también puede utilizarse para configuración, mantenimiento y actualización del sistema.
Comunicaciones RS232
La plataforma dispone de interfaces RS232 para la conexión de periféricos y equipos que utilizan comunicaciones serie convencionales.
Esta característica facilita la integración con dispositivos existentes y resulta especialmente útil en proyectos donde deben mantenerse interfaces legacy.
Comunicaciones RS485
Las interfaces RS485 permiten integrar equipos industriales mediante comunicaciones diferenciales robustas.
RS485 resulta especialmente adecuado para instalaciones donde existen mayores distancias entre dispositivos o entornos con presencia de perturbaciones eléctricas.
La combinación de Ethernet, RS232 y RS485 permite que el equipo funcione también como concentrador o gateway de comunicaciones industriales.
Conectividad USB
El controlador dispone de interfaces USB para conectar periféricos externos, dispositivos de configuración o elementos auxiliares.
La disponibilidad de USB amplía las posibilidades de expansión del sistema y facilita las operaciones de mantenimiento.
Convertidores ADC
La electrónica incorpora convertidores analógico-digitales (ADC) para adquirir señales procedentes de sensores y otros elementos analógicos.
Las señales son digitalizadas y procesadas por la plataforma x86, permitiendo implementar funciones de adquisición, monitorización y control directamente sobre el equipo.
Convertidores DAC
El sistema incorpora también convertidores digital-analógicos (DAC) para generar señales analógicas controladas mediante software.
La combinación de ADC y DAC permite utilizar la plataforma como un sistema completo de adquisición y generación de señales analógicas.
Una arquitectura típica sería:
- Sensores
- ADC
- COM Express x86
- Aplicación de control
- DAC
- Actuadores
Almacenamiento mediante CompactFlash
La plataforma incorpora memoria CompactFlash como sistema de almacenamiento local.
La CompactFlash puede utilizarse para alojar datos de aplicación, configuraciones, históricos, registros de funcionamiento y otros recursos necesarios para el sistema.
El almacenamiento local proporciona autonomía al controlador y permite conservar información sin depender de servidores externos.
Salidas de vídeo VGA y DVI
El sistema dispone de salidas gráficas VGA y DVI, permitiendo conectar directamente monitores y pantallas.
Esta característica facilita la implementación de una HMI local, aplicaciones de diagnóstico, herramientas de configuración o interfaces gráficas específicas para la máquina.
La salida de vídeo puede gestionarse directamente desde el sistema operativo Linux, Windows o QNX.
Amplio rango de alimentación de 12 a 36 VDC
La electrónica admite una tensión de entrada comprendida entre 12 y 36 VDC.
Este amplio rango facilita la integración del controlador en diferentes infraestructuras industriales sin necesidad de utilizar una fuente específica para una única tensión nominal.
La entrada de alimentación proporciona al sistema las tensiones internas necesarias para el módulo COM Express y los diferentes periféricos integrados.
Plataforma de control industrial
La combinación de procesamiento x86, interfaces analógicas y comunicaciones permite utilizar el dispositivo como controlador principal de sistemas industriales y maquinaria.
El equipo puede adquirir señales de sensores, procesarlas mediante la aplicación ejecutada sobre Linux, Windows o QNX y actuar sobre diferentes elementos externos utilizando las interfaces disponibles.
La arquitectura completa puede resumirse como:
- Sensores y periféricos
- ADC / RS232 / RS485 / Ethernet
- COM Express x86
- Linux/Windows/QNX
- DAC / comunicaciones / vídeo
- Sistemas externos
Gestión de periféricos
Las diferentes interfaces permiten conectar dispositivos con tecnologías de comunicación heterogéneas.
El controlador puede centralizar la información procedente de diferentes subsistemas y proporcionar una capa de procesamiento común para la aplicación.
Esta capacidad resulta especialmente interesante en maquinaria compleja donde deben integrarse simultáneamente sensores, actuadores, periféricos serie, comunicaciones IP y una interfaz gráfica.
Indicadores LED
El equipo incorpora LED de alimentación y estado, proporcionando información visual inmediata sobre el funcionamiento del controlador.
Los indicadores facilitan las operaciones de puesta en marcha y diagnóstico, permitiendo comprobar determinados estados básicos sin necesidad de conectar herramientas externas.
Gestión térmica pasiva
El módulo COM Express y los componentes de la electrónica generan calor durante el funcionamiento.
Para facilitar su evacuación, el sistema utiliza la propia envolvente de aluminio como elemento de disipación térmica.
La transferencia de calor hacia la estructura metálica permite aumentar la superficie disponible para disiparlo al ambiente y reducir la necesidad de sistemas activos de refrigeración.
Envolvente robusta de aluminio
La electrónica se integra en una envolvente de aluminio con acabado negro, diseñada para proporcionar protección mecánica y participar en la gestión térmica.
La construcción permite desarrollar una unidad compacta adecuada para su instalación dentro de máquinas, armarios eléctricos y otros sistemas industriales.
Arquitectura modular y escalable
Una de las principales ventajas de utilizar COM Express es la posibilidad de separar la electrónica específica de la aplicación de la plataforma de procesamiento.
Esto permite plantear evoluciones del producto utilizando diferentes módulos COM Express compatibles, adaptando la capacidad de procesamiento a los requisitos de cada proyecto y reduciendo el impacto sobre la electrónica portadora.
La plataforma se convierte así en una base reutilizable para diferentes generaciones de sistemas de control.
Ventajas principales
- Procesamiento x86 mediante módulo COM Express
- Arquitectura modular y escalable
- Posibilidad de utilizar Linux, Windows o QNX
- Amplio rango de alimentación de 12 a 36 VDC
- Almacenamiento local mediante CompactFlash
- Comunicaciones Ethernet
- Interfaces RS232 y RS485
- Conectividad USB
- Convertidores ADC y DAC integrados
- Salidas de vídeo VGA y DVI
- LED de alimentación y estado
- Integración de control, adquisición, almacenamiento y comunicaciones
- Refrigeración pasiva mediante la propia envolvente
- Construcción robusta en aluminio
- Adecuado para integración en maquinaria y sistemas industriales
Aplicaciones
El sistema está orientado a control industrial, maquinaria automática, adquisición de datos, control de accionamientos, gateways industriales, sistemas de supervisión, electrónica ferroviaria, control de periféricos y aplicaciones embebidas de altas prestaciones.
La combinación de COM Express, x86, Linux/Windows/QNX, comunicaciones industriales, ADC/DAC y almacenamiento local permite adaptar la plataforma a una amplia variedad de proyectos.
Especificaciones técnicas
| Tipo de equipo | Controlador embebido industrial |
|---|---|
| Arquitectura | x86 |
| Módulo de procesamiento | COM Express |
| Sistemas operativos | Linux / Windows / QNX |
| Linux | Entorno flexible para sistemas embebidos, comunicaciones, servicios de red e interfaces gráficas |
| Windows | Compatibilidad con software comercial, HMI, drivers, herramientas de ingeniería y aplicaciones del ecosistema Microsoft |
| QNX | Sistema operativo en tiempo real para aplicaciones robustas, deterministas y de control |
| Comunicaciones Ethernet | Sí |
| Comunicaciones RS232 | Sí |
| Comunicaciones RS485 | Sí |
| USB | Sí |
| Entradas analógicas | ADC integrado |
| Salidas analógicas | DAC integrado |
| Salida de vídeo analógica | VGA |
| Salida de vídeo digital | DVI |
| Almacenamiento | CompactFlash |
| Alimentación | 12–36 VDC |
| Indicadores | LED de alimentación y estado |
| Procesamiento local | Sí |
| Interfaz gráfica local | Mediante VGA / DVI |
| Integración de periféricos | Ethernet / RS232 / RS485 / USB |
| Adquisición de señales | Mediante convertidores ADC |
| Generación de señales | Mediante convertidores DAC |
| Refrigeración | Pasiva, sin ventiladores |
| Disipación térmica | Mediante la propia envolvente |
| Material de la envolvente | Aluminio |
| Acabado | Anodizado y pintado en negro |
| Formato | Equipo embebido compacto |
| Arquitectura hardware | Módulo COM Express + placa portadora específica |
| Aplicación principal | Control, adquisición y comunicaciones industriales |
| Entorno de aplicación | Maquinaria, automatización y sistemas industriales |
| Escalabilidad | Mediante selección/evolución del módulo COM Express |
| Funcionamiento | Autónomo / integrado en máquina |
| Aplicaciones | Control industrial, adquisición de datos, gateways, HMI, supervisión y control de periféricos |
