Iono Pi Max v2

La solución de control industrial todo en uno, con tecnología Raspberry Pi

Iono Pi Max es un PLC y servidor industrial muy versátil basado en el módulo informático Raspberry Pi. Con amplias opciones de E/S y una gran variedad de interfaces de comunicación estándar, está diseñado para entornos profesionales que exigen fiabilidad, flexibilidad y un funcionamiento ininterrumpido.

Cumplimiento y normas

Iono Pi Max cumple con las certificaciones internacionales más rigurosas:

• Directivas CE para baja tensión y compatibilidad electromagnética
• Normas para la seguridad eléctrica, las emisiones EMC y la RoHS.​
• Totalmente compatible con las normativas FCC e IC para Norteamérica.

Una auténtica Raspberry Pi en su núcleo

Todo lo que funciona en una Raspberry Pi funciona en Iono Pi Max.

No hay ningún sistema operativo propietario, SDK ni restricciones: puedes usar libremente:

• Cualquier distribución estándar de Linux para Raspberry Pi.
• Tus cadenas de herramientas, lenguajes o marcos de trabajo preferidos.
• Docker, Python, Node-RED, servidores Java o incluso simples scripts Bash.​

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Fácil Control y comunicación para los desarrolladores

• Todas las funciones de I/O y del sistema son accesibles a través de GPIO e I²C.
• Para facilitar el desarrollo, un módulo personalizado del kernel de Linux le permite controlar todo a través de una sencilla I/O de archivos (lectura/escritura).
• Las interfaces RS-485 (Modbus) y RS-232 se asignan directamente a los buses UART y USB de la Raspberry Pi; solo hay que acceder a ellas a través de /dev/ttyXXX.
• El controlador del bus CAN está conectado a través de SPI y es totalmente compatible con el marco SocketCAN Linux, lo que permite la integración nativa con la mayoría de las herramientas y aplicaciones basadas en CAN.

PLC industrial todo en uno con núcleo Raspberry Pi y I/O avanzadas

Iono Pi Max es un controlador potente y altamente integrado de grado industrial basado en el módulo informático Raspberry Pi. Diseñado para entornos de misión crítica, combina una amplia conectividad, un avanzado sistema de alimentación con SAI y un completo conjunto de E/S digitales, analógicas y de relé, todo ello en una compacta carcasa de 6 módulos para carril DIN.

Montaje y conectividad

• Montable en carril DIN (6 módulos de ancho)
• Todas las conexiones (alimentación, serie, I/O) a través de bloques de terminales enchufables.

Fuente de alimentación & UPS

• Entrada de 10-50 VCC, con protección contra polaridad inversa y sobretensión.
• UPS integrado con batería externa de plomo-ácido de 12 V o 24 V.
• 3.3A Fusible rearmable en la entrada y protección en el lado de la batería.
• Salidas de alimentación auxiliar duales:
  • 12-24 VCC (estabilizado, controlado por software)
  • 5 VCC (estabilizado, controlado por software)
• Monitorización en tiempo real del voltaje y la corriente de todas las entradas y salidas de alimentación.

Procesadores

• Supports Raspberry Pi Compute MoCompatible con las versiones del módulo informático Raspberry Pi: dule versions:
  CM 3, 3 Lite, 3+ (8/16/32GB), 3+ Lite, 4S (8/16/32GB), 4S Lite
• Microcontrolador integrado ATSAME54 de 32 bits
  • 1MB flash, 256KB RAM
  • Conectado a Raspberry Pi a través de I2C, USB y CAN.
  • Permite un control de bajo nivel de los puertos de I/O y serie.

Interfaces de comunicación

• RS-232 (115200 bps)
• RS-485 (Modbus), conmutado a serie o USB, con aislamiento óptico y protección ESD.
• CAN V2.0B / CAN-FD, hasta 8 Mbps, optoaislado y protegido contra descargas electrostáticas (ESD).
• Bus de expansión I²C, nivel 5 V y protegido
• Ethernet 10/100, 2 puertos USB 2.0 tipo A con control de alimentación
• Puerto USB 2.0 tipo A interno para dongles USB integrados

Alta fiabilidad y seguridad

• Arquitectura de doble tarjeta microSD con conmutación controlada por software.
• Dispositivo independiente de vigilancia del hardware con interfaz GPIO y conmutación SD.
• RTC con batería reemplazable
• Elemento seguro integrado Microchip ATECC608
• Sensores de temperatura internos para monitorización
• Ventilador inteligente regulado automáticamente en función de la temperatura interna/carga.
• Interfaz de depuración SWD para actualizaciones de firmware y desarrollo de microcontroladores

Inputs and Outputs

• 4 relés de potencia (NO/NC), 6 A a 250 V​
• 4 salidas de colector abierto
• 2  salidas analógicas (0–10V or 0–20mA)
• 4 entradas de tensión analógicas (0-20 V)
• 4 entradas de corriente analógicas (0-20 mA)
• 2 entradas de temperatura RTD Pt100/Pt1000
• 4 × entradas digitales (0–40V)
• 4 líneas de E/S digitales de 5 V, con compatibilidad con 1-Wire y Wiegand

Caraterísticas adicionales

• LED RGB en el panel frontal (alimentación, actividad serie, programables por el usuario)​
• Zumbador piezoeléctrico, controlado mediante GPIO
• Botón pulsador en el panel frontal conectado a GPIO
• Módulo sensor sísmico opcional

Fuente de alimentación

Una fuente de alimentación estable y de alta calidad es extremadamente importante para garantizar un funcionamiento fiable y continuo las 24 horas del día, los 7 días de la semana, en entornos industriales adversos, tanto para la Raspberry Pi como para los periféricos conectados.

Iono Pi Max acepta un amplio rango de alimentación, de 10 a 55 VCC, y es capaz de manejar cantidades sustanciales de ondulación, ruido y fluctuaciones de tensión de alimentación. La etapa de alimentación es un circuito fuertemente protegido y filtrado, que utiliza condensadores electrolíticos, diodos e inductores sobredimensionados, y un regulador de tensión de alta eficiencia. Puede suministrar hasta 4 A al raíl de alimentación de 5 V del módulo informático Raspberry y a los puertos USB.

La etapa de alimentación incluye fusibles rearmables, limitación de sobrecorriente, protección contra sobretensión y apagado térmico. También está protegida contra polaridad inversa y sobrecorriente, lo que garantiza su fiabilidad en entornos difíciles.

Además, Iono Pi Max cuenta con salidas de alimentación auxiliares reguladas, supervisadas y controlables con diferentes rangos de tensión para dispositivos externos.

Interfaces digitales, analógicas y de comunicación

La integración con sistemas y dispositivos heterogéneos es un requisito clave en las aplicaciones modernas. La capacidad de recopilar datos de sensores de campo y conectarse con sistemas externos es lo que, en la mayoría de los casos, determina la adopción de una solución.

Iono Pi Max cuenta con una increíble variedad de interfaces analógicas y digitales:

Cuatro entradas de 4-20 mA y cuatro de 0-10 V, aisladas galvánicamente y de alta precisión, para conectar sondas industriales estándar, así como dos entradas adicionales específicas para sensores de temperatura PT100 y PT1000. Las señales analógicas se convierten mediante el convertidor analógico-digital AD4112 de 24 bits, que proporciona una precisión y resolución increíblemente altas.

Seis entradas digitales, que aceptan señales de hasta 30 V, le permiten integrar contadores digitales y señales de estado generales. Además, se pueden emplear cuatro E/S digitales adicionales de bajo voltaje (0-5 V) como entradas suplementarias o como líneas de datos para interactuar con dispositivos que utilizan protocolos digitales como 1-Wire, Wiegand o incluso protocolos propietarios/personalizados.

Como salidas, 4 relés con terminales NC y NO con una potencia nominal de 6 A a 250 V, y 2 salidas analógicas configurables como salidas de tensión (0-10 V) y corriente (0-20 mA).

Las interfaces RS-232 dedicada y RS-485 (Modbus) y CAN optoaisladas se pueden utilizar simultáneamente para comunicarse con una gran variedad de sistemas que se encuentran habitualmente en los sectores industrial, residencial y automovilístico. La interfaz CAN es compatible con CAN 2.0B y CAN-FD, con una velocidad de bits de hasta 8 Mbps.

Todas las líneas e interfaces de I/O se pueden gestionar tanto desde el módulo Raspberry Pi como desde el microcontrolador.

Gestión de energía

Iono Pi Max ofrece una gestión de energía totalmente configurable, con modos de bajo consumo, lo que permite instalaciones fuera de la red y admite la conexión directa a paneles solares.

El SAI es compatible con baterías de plomo de 12 V y 24 V. Mantiene la batería cargada con una corriente de carga óptima (independiente de la tensión de alimentación principal) y cambia sin interrupciones y sin interrumpir el funcionamiento cuando falla la alimentación principal.

El estado y el nivel de carga de la batería se pueden supervisar, y los mecanismos automáticos de protección contra sobrecorriente y subcorriente mantienen la batería en condiciones seguras.

Iono Pi Max proporciona funciones de apagado retardado y arranque programado para el módulo Raspberry Pi, así como control individual de la alimentación de los submódulos y dispositivos externos alimentados por las salidas de alimentación y los puertos USB de Iono, con el fin de limitar el consumo de energía y mantener activas las funciones necesarias.

Actualizaciones

Cualquier sistema necesita actualizaciones y, a menudo, es necesario aplicar parches de seguridad a componentes de bajo nivel del sistema operativo o incluso al firmware del microcontrolador.

Iono Pi Max cuenta con una arquitectura de doble tarjeta SD conmutable, así como con un potente microcontrolador de 32 bits, totalmente reprogramable directamente desde el módulo Raspberry Pi.

Las dos ranuras para tarjetas SD disponibles se conectan a los buses primario y secundario del módulo informático Raspberry Pi a través de una matriz de conmutación de alta velocidad. La tarjeta SD conectada al bus primario es desde donde se inicia el sistema, mientras que la tarjeta SD secundaria se considera una unidad externa que se puede utilizar como almacenamiento adicional o para la redundancia del sistema. En cualquier momento, la tarjeta SD secundaria se puede actualizar con una nueva imagen del sistema y cambiar para que se utilice como la principal.

Y mientras se ejecuta la aplicación, el Raspberry Pi puede descargar un firmware completamente nuevo y cargarlo en el microcontrolador sin interrumpir el servicio. Además, con herramientas como OpenOCD, se puede incluso realizar desde el Pi una depuración en chip del firmware que se ejecuta en el microcontrolador.

Monitorización del sistema

Además de la capacidad de controlar el entorno externo, el autodiagnóstico es de suma importancia para los sistemas de control fiables.

Iono Pi Max implementa varios mecanismos para garantizar que sus aplicaciones funcionen a la perfección, en las condiciones esperadas.

El watchdog de hardware supervisa una señal de latido en un GPIO y, si se produce un bloqueo, el módulo Raspberry Pi se reinicia automáticamente. El watchdog también se puede configurar para cambiar automáticamente la tarjeta SD de arranque tras varios reinicios fallidos consecutivos.

Se supervisan tanto las entradas de alimentación de red y batería como la salida de alimentación auxiliar en cuanto a voltaje y consumo de corriente.

Los puertos USB tienen una limitación de corriente y cuentan con un sistema de apagado térmico que protege el dispositivo y las cargas conectadas.

Se pueden supervisar las temperaturas internas y controlar un ventilador integrado para mejorar la disipación del calor.

Todas las mediciones internas y los estados de fallo están disponibles para que su aplicación active notificaciones y/o tome medidas para restaurar la funcionalidad normal.