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산업용 측정 시스템을 위한 고통합 DAQ 컴팩트 컴퓨터

2022-05-27

소개

휘발성 유기 화합물(Volatile organic compounds: VOCs)은 광범위한 탄소 기반 화학 물질로 구성되며 그 중 일부는 인간의 건강과 환경에 위험합니다. 이에 작업장 실내 공기질에 대한 관심이 높아지면서 실험실, 반도체 클린룸, 생산라인 등 밀폐된 환경에서 VOC 배출을 감지하는 측정기기 개발의 필요성이 늘고 있습니다.

일반적으로 품질 측정 장비는 다양한 센서 신호를 수신할 수 있어야 하며, 관련 장치를 제어하기 위해서는 고급 기능이 포함되어야 하는 경우도 있습니다. 정확한 데이터 수집과 제어의 성공적인 실행은 기기 하드웨어에 따라 크게 좌우되며, 시간이 소요되는 호환성 테스트를 필요로 하는 다중 브랜드 하드웨어 제품은 시스템 통합의 복잡성을 증가시켜 설치 및 구현을 지연시킵니다.

시스템 요구 사항

이 프로젝트의 클라이언트는 공공 시설, 석유 화학, 반도체 및 전자 산업과 같은 다양한 산업 분야에 제품을 납품하는 대만의 측정 장비 공급업체이자 수질 모니터링 장비 및 VOC 분석기 제조 업체입니다. 이 회사의 기존 VOC 분석기는 여러 브랜드의 하드웨어를 사용하여 온도와 대기 가스 농도를 측정했습니다. 이러한 "패치워크 하드웨어" 접근법은 과도한 캐비닛 공간이 요구되고 개발 및 유지 보수를 저해하며 경쟁업체가 쉽게 복제할 수 있었습니다. 따라서 회사는 올인원 산업 등급 솔루션으로 시스템을 업그레이드하기를 원했습니다. 

올인원 솔루션은 산업용 박스 PC와 DAQ 모듈로 구성되어야 했습니다. 이 회사의 VOC 분석기는 일반적으로 여러 개의 다른 장치와 함께 캐비닛 컴퓨터에 내장되어 있기 때문에, 새로운 하드웨어 플랫폼은 제한된 공간에 맞게 작아야 했습니다. 또한 이 솔루션은 수많은 신호 유형을 수용하기 위해 여러 I/O 채널(아날로그와 디지털 모두)이 필요했습니다. 그리고 가장 중요한 것은 그들의 시스템 및 솔루션이 경쟁사에 의해 복사되거나 모방되는 것을 방지할 수 있는 충분한 보안이 필요했습니다.

시스템 설명

어드밴텍의 MIC-1816은 DAQ 모듈이 탑재된 임베디드 컴퓨터입니다. 시스템의 컴팩트하고 팬이 없는 디자인은 제한된 공간 설치에 이상적입니다. 본 프로젝트에서는 열전대, 흡기 밸브, 밸브 버튼, 릴레이를 LED 표시등과 연결하기 위해 캐비닛에 MIC-1816을 설치했습니다. 이를 통해 VOC 측정 시스템이 센서 신호를 수집하고 관련 장치를 제어하여 온도와 VOC 농도를 조절하는 데 사용할 수 있습니다.

MIC-1816은 업계 최초의 임베디드 DAQ 플랫폼입니다. 장치는 소형(165 x 130 x 59mm)이고 손바닥 크기이지만 이 프로젝트의 요구 사항을 충족하기에 충분한 컴퓨팅 성능을 제공합니다. 이 시스템의 높은 통합 지원을 통해 회사는 이전의 "패치워크" 하드웨어를 단일 플랫폼으로 교체할 수 있습니다. 다기능 I/O(아날로그 입력, 아날로그 출력, 디지털 입력 및 디지털 출력 포함)를 통해 사용자는 이것을 여러 장치에 연결하고 다양한 구성 요소를 관리할 수 있습니다. 또한 16비트 해상도 데이터 수집 기능을 통해 측정 정확도가 향상되며, 분리형 터미널 블록을 센서에 직접 연결하기 때문에 설치 및 유지보수가 용이합니다.

마지막으로, 어드밴텍은 불법 복제를 방지하고 고객의 지적 재산을 보호하기 위해 EEPROM에 저장된 고유한 장치 ID와 함께 MIC-1816을 내장할 수 있습니다. 요청 시 사용 가능한 이 사용자 지정 기능을 사용하면 장치 ID가 EEPROM의 장치 ID와 일치하는 경우에만 MIC-1816 시스템이 작동합니다. 이는 동일한 하드웨어 구성 요소를 사용하더라도 다른 제조업체가 VOC 측정 시스템의 기능을 복사하는 것을 방지하기 위한 것입니다.

프로젝트 구현

  • MIC-1816: Intel® Core™ i3/Celeron® 프로세서가 탑재된 16비트, 16채널, 1MS/s 데이터 수집 플랫폼

시스템 다이어그램

결론

비즈니스 기회 증대를 위한 고급 솔루션을 개발하려는 시스템 통합업체 또는 장비 제조업체는 지적 재산 자산을 보호하면서 제품을 성공적으로 출시할 수 있는 적절한 하드웨어 플랫폼을 선택해야 합니다. 여러 개의 서로 다른 브랜드 I/O 모듈로 구성된 이전 VOC 분석기 솔루션과 비교 했을때, 어드밴텍의 MIC-1816 시스템은 필요한 데이터 수집 및 제어 기능을 갖춘 일체형 플랫폼입니다. 이 플랫폼은 통합을 지원하여 시스템 통합업체와 제조업체가 편리하게 시스템을 개발하고 유지할 수 있습니다. 또한 암호화 메커니즘을 통해 고유한 장치 ID를 제공하므로 제 3자가 플랫폼을 복제할 수 없습니다. 현재, 새로운 VOC 측정 시스템은 시험 생산 단계에 진입했습니다. 지금까지 회사는 MIC-1816에 매우 만족하고 있으며 플랫폼 특징과 기능을 지속적으로 개발할 계획입니다.

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