Система мониторинга оборудования SmartPulse

Краткая спецификация

• Тип изделия: Модуль ввода-вывода (I/O) для систем удалённого мониторинга.

• Назначение: Сбор сигналов с промышленного и инженерного оборудования, передача данных на верхний уровень.

• Управляемое оборудование: Станки с ЧПУ, производственные линии, насосы, котельные, вентиляция, конвейеры, устаревшее оборудование без цифровых интерфейсов.

• Способы съёма сигналов: Проводной дискретный/аналоговый ввод-вывод; цифровые протоколы (Modbus RTU/TCP, OPC UA, MTConnect, CAN); бесконтактный съём (датчики Холла, токовые клещи).

• Питание: =24 В DC (рабочий диапазон 9…36 В), опционально PoE.

• Интерфейсы связи: RS-485 (Modbus RTU), Ethernet 10/100 (Modbus TCP), CAN (опционально), USB (сервисный), 4G/LTE (опционально).

• Диспетчеризация: Передача данных по Modbus TCP/RTU, MQTT, OPC UA, MTConnect; интеграция с SCADA, облачными серверами.

• Исполнение корпуса: На DIN-рейку 35 мм, клеммы съёмные (пружинные или винтовые).

• Степень защиты: Уточняется по требованию.

• Документация: Паспорт, руководство по эксплуатации, электрические схемы, опросный лист, сертификат.

Технические характеристики

Назначение и область применения

Smart Pulse предназначен для построения систем удалённого мониторинга и диспетчеризации промышленного и инженерного оборудования. Он решает задачу сбора данных с разнородных объектов автоматизации, включая современные станки с ЧПУ, универсальное оборудование, устаревшие станки без цифровых интерфейсов, производственные линии, насосные станции, котельные, системы вентиляции и водоснабжения.

Ключевая особенность — способность объединять в единое информационное пространство оборудование разных типов и производителей. Применяется на объектах промышленности, ЖКХ, энергетики, водоканала, коммерческой и производственной недвижимости.

Состав модуля ввода-вывода

• Микроконтроллер (32-разрядный ARM Cortex-M0+/M3) с интегрированным АЦП (12 бит).

• 4 аналоговых входа для подключения ратиометрических датчиков Холла (0…3,3 В) с индивидуальной защитой и RC-фильтрацией.

• 4 дискретных входа (сухой контакт / 24 В DC) с гальванической развязкой (оптопары), защитой от переполюсовки и антидребезгом.

• 2 токовых входа 4-20 мА с прецизионным шунтом, изолированным источником питания петли и контролем обрыва/перегрузки.

• 4 релейных выхода (5 А, 250 В AC / 30 В DC) с изолированным драйвером, обратными диодами и RC-снабберами.

• Интерфейсы: изолированный RS-485 (Modbus RTU), Ethernet 10/100 (Modbus TCP), CAN (опционально), USB Type-C (сервисный).

• Цепи питания: защита от переполюсовки, импульсный DC-DC (5 В), LDO (3,3 В), изолированный DC-DC для полевых цепей.

• Светодиодная индикация: питание, состояние МК (heartbeat), состояние входов/выходов, обмен по интерфейсам.

Примечание: Состав модуля может изменяться в зависимости от требований ТЗ и комплектации.

Способы съёма сигналов

Smart Pulse поддерживает три комбинируемых способа получения сигналов с оборудования:

1. Проводной ввод/вывод (дискретный и аналоговый)

• Прямое подключение к электроавтоматике оборудования.

• Дискретные входы: сухой контакт, 24 В DC (до 230 В по запросу).

• Аналоговые входы: 0-10 В, 4-20 мА.

• Релейные/транзисторные выходы для управления и сигнализации.

2. Цифровые интерфейсы и протоколы связи

• Опрос контроллеров и стоек ЧПУ по стандартным промышленным протоколам: Modbus RTU (RS-485), Modbus TCP (Ethernet), OPC UA, MTConnect, CAN.

• Позволяет получать не только факт работы, но и детальные технологические параметры (подача, обороты, нагрузка, код ошибки, номер УП).

3. Бесконтактный съём сигналов (ключевая технология)

• Снятие сигналов без разрезания и разрыва штатных цепей за счёт датчиков Холла (клипсы/разъёмные токовые трансформаторы) и датчиков магнитного поля.

• Контроль наличия и величины тока в цепях питания/приводов, фиксация коммутаций, работы катушек, контакторов, соленоидов.

• Исключает вмешательство в штатные цепи, сохраняет гарантию на оборудование, ускоряет монтаж.

• Важное замечание: Простое измерение тока не позволяет достоверно судить о нагрузке на шпиндель (из-за реактивного сопротивления и закона U/f-управления). Поэтому Smart Pulse использует ток как один из признаков состояния (работа/простой/пуск), комбинируя его с дискретными сигналами и данными по протоколам.

Подключаемые датчики

Мониторинг температуры двигателей, подшипников, катушек и трансформаторов позволяет перейти от реактивного ремонта к обслуживанию по состоянию (предиктивная диагностика).

Принцип работы

Сигналы с оборудования поступают в защищённые и изолированные входные каскады модуля, нормируются (фильтрация, масштабирование, гальваническая развязка). Микроконтроллер опрашивает АЦП и цифровые входы, применяет пороговую логику, выполняет первичную обработку и диагностику. Результат передаётся по одному из интерфейсов (RS-485, Ethernet, CAN) на верхний уровень — локальный хаб, облачный сервер или SCADA-систему.

В базовой конфигурации модуль передаёт данные по сети Ethernet (Modbus TCP). Локальный хаб со встроенным веб-сервером отображает состояние цеха в режиме онлайн, ведёт журнал событий и формирует уведомления. Для удалённых объектов предусмотрена передача по 4G/LTE.

Интерфейсы связи

• RS-485 (Modbus RTU): Изолированный приёмопередатчик с защитой линии (TVS, согласующий резистор 120 Ом, синфазные дроссели). Базовый интерфейс для связи с большинством контроллеров и преобразователей.

• Ethernet 10/100 (Modbus TCP): Реализован через МК со встроенным MAC и внешним PHY (или модуль W5500). Изолирующий трансформатор в разъёме RJ45. Интеграция в заводскую сеть.

• CAN 2.0 (опционально): Изолированный трансивер для работы в электрически «шумной» среде.

• USB Type-C (сервисный): Для конфигурирования, обновления прошивки и локальной диагностики.

• 4G/LTE (опционально): Реализуется отдельным модулем, на плате предусмотрен UART-интерфейс и питание.

Защиты и помехоустойчивость

• Гальваническая развязка всех внешних цепей (дискретные входы, токовые входы, релейные выходы, интерфейсы) от логики МК и между собой.

• Защита каждой внешней цепи: TVS-супрессоры, ограничительные резисторы, самовосстанавливающиеся предохранители PPTC, диоды защиты от переполюсовки.

• ЭМС-фильтрация (синфазный дроссель + X/Y-конденсаторы) и экранирование.

• Разделение земель (аналоговая, цифровая, силовая) с единой точкой соединения, ферритовые бусины по питанию.

• Аппаратный сторожевой таймер (Watchdog) и супервизор питания/сброса для исключения зависаний.

• Соответствие требованиям ГОСТ Р 51317.4 / IEC 61000-4-2 (ESD), -4 (EFT/Burst), -5 (Surge), -6 (кондуктивные ВЧ-помехи) — уровень для промышленной обстановки (не ниже критерия B).

Входные и выходные сигналы

Входные сигналы

• 4 аналоговых входа 0-3,3 В (датчики Холла).

• 4 дискретных входа (сухой контакт / 24 В).

• 2 токовых входа 4-20 мА (температура, влажность, давление).

• Сигналы с датчиков вибрации, магнитного поля, газа.

• Внешние команды от кнопок, переключателей, реле, контроллеров.

Выходные сигналы

• 4 релейных выхода (NO/COM/NC) для сигнализации, управления исполнительными механизмами, коммутации цепей.

• Передача данных по Modbus RTU/TCP, MQTT, OPC UA, MTConnect.

• Веб-интерфейс для настройки и мониторинга.

Диспетчеризация и протоколы связи

• Базовые протоколы: Modbus RTU (RS-485), Modbus TCP (Ethernet), MQTT.

• Расширенные протоколы (по запросу): OPC UA, MTConnect.

• Передача данных: На локальный веб-сервер (хаб), в облачную платформу (SaaS), в SCADA-систему заказчика.

• Удалённый доступ: Через веб-интерфейс, мобильное приложение (Android, iOS) и мини-приложение для смарт-часов (Wear OS, watchOS).

• Уведомления: Push, e-mail, SMS, Telegram, MS Teams (настраиваются по событиям, с эскалацией).

• Интеграция: Открытый REST API, вебхуки, экспорт в CSV/JSON/XML, интеграция с ERP, MES, 1С (по запросу).

Программное обеспечение верхнего уровня

ПО Smart Pulse обеспечивает приём данных с модулей, их обработку, хранение, визуализацию в реальном времени, аналитику (OEE, простои, наработка, здоровье оборудования) и рассылку уведомлений.

Архитектура

• Гибридная: Edge-агент (локальный хаб) + облачный/локальный сервер + тонкие клиенты.

• Поддержка развёртывания: Cloud (SaaS) и On-Premise.

• Клиентские платформы: Веб-браузер, Windows, macOS, Android (телефон/планшет), смарт-часы (Wear OS / Apple Watch).

Функционал

• Конструктор производных сигналов: Логические выражения (AND/OR/пороги/задержки) для определения статуса «Работа/Простой/Наладка/Авария».

• Режимы обработки дискретных входов: Состояние, чередование, защёлкивание по импульсу, счётчик.

• Расчёт метрик: OEE (доступность, производительность, качество), наработка, MTBF, MTTR, счёт деталей, время цикла/наладки.

• Визуализация (ролевые интерфейсы): Конструктор цеха по QR-коду, дашборды (Andon, таймлайны, Парето-диаграммы, тренды), ролевые представления для слесаря, начальника участка, энергетика, бухгалтера, директора, собственника.

• Уведомления: Push, e-mail, SMS, Telegram, MS Teams. Сценарии эскалации, журнал уведомлений.

• Отчёты: Готовые шаблоны и конструктор, экспорт в Excel/CSV/PDF.

• API и интеграции: REST API, вебхуки, OPC UA, MTConnect, коннекторы к 1С, ERP/MES, CMMS.

Варианты исполнения

Опции и дополнительные возможности

• Подключение внешних датчиков: температуры (PT100, термопары), вибрации, магнитного поля, газа.

• Промышленный терминал оператора (HMI) для ввода причин простоев, сканирования штрих-кодов, авторизации RFID.

• Локальный хаб (Edge-шлюз) с веб-сервером и функцией буферизации данных.

• Облачная платформа (SaaS) с аналитикой, хранением данных и мобильным доступом.

• Интеграция с ERP/MES/1С через REST API или OPC UA.

• Расширенная логика (конструктор производных сигналов) для сложных алгоритмов управления.

• Модуль предиктивной диагностики на основе данных с датчиков температуры, вибрации, тока.

• Уличное исполнение (по запросу).

Примечание: Опции могут быть реализованы по ТЗ, если они требуются проектом.

Как подобрать систему Smart Pulse

1. Определить назначение (мониторинг станков, насосов, котельных, инженерных систем).

2. Определить типы и количество источников сигналов: дискретные, аналоговые, цифровые, бесконтактные.

3. Уточнить параметры сигналов: напряжение, ток, тип датчика (4-20 мА, 0-10 В, Холл).

4. Определить необходимые интерфейсы связи (RS-485, Ethernet, CAN, 4G).

5. Выбрать архитектуру ПО (локальный хаб, облако, гибрид).

6. Определить требуемые протоколы (Modbus RTU/TCP, MQTT, OPC UA, MTConnect).

7. Уточнить условия эксплуатации (температура, влажность, наличие помех).

8. Передать ТЗ, схему или опросный лист для подготовки коммерческого предложения.

Что указать при заказе

• Назначение шкафа / системы.

• Тип и количество управляемого/контролируемого оборудования.

• Перечень сигналов (дискретные, аналоговые, цифровые) с указанием параметров.

• Необходимые интерфейсы связи и протоколы.

• Требования к датчикам (температура, вибрация, газ и т.д.).

• Архитектура ПО (локальная, облачная, гибридная).

• Условия эксплуатации (место установки, диапазон температур, влажность, защита IP).

• Требования к документации и маркировке.

• Техническое задание, схема или опросный лист (при наличии).

Проектировщику: документы и схемы

Для проектировщика предоставляются материалы, необходимые для включения Smart Pulse в проектную и рабочую документацию. Состав документов зависит от исполнения изделия и требований проекта.

• Паспорт и Руководство по эксплуатации (PDF) — Скачать паспорт в PDF

• Типовая электрическая схема модуля (DWG) — Скачать Э3

• Опросный лист для подбора системы .doc — Скачать ОЛ

• Сертификат ТР ТС — Скачать сертификат

BIM-проектировщику

Вместе с BIM-моделью для проекта предоставляются материалы для быстрой интеграции системы Smart Pulse в рабочую документацию, BIM-среду и смежные инженерные разделы. Комплект подходит как для текущего изделия, так и для работы со всей линейкой модулей ввода-вывода.

Что получает BIM-проектировщик

• Файл семейства Revit (.rfa) с параметрическими типоразмерами.

• Файл общих параметров Shared Parameters.txt.

• BIM-каталог в формате Excel.

• IFC-файл для сред Open BIM.

• Карта внешних сигналов и клеммных рядов.

• Типовые схемы DWG и PDF.

• Паспорт, руководство по эксплуатации и опросный лист.

• Инструкция по интеграции в Revit.

BIM-материалы позволяют быстрее включить модуль в модель, корректно передать свойства в спецификации, увязать габариты, сигналы, клеммные ряды и снизить объём ручной проработки при проектировании.

Мы активно развиваем BIM-модели под разные платформы: nanoCAD BIM, Model Studio CS, Renga, Pilot-BIM, КОМПАС-3D, Exon.BIM, Vitro-CAD, CADLib, T-FLEX, Autodesk Revit, Autodesk AutoCAD, Graphisoft Archicad, Navisworks и другие системы.

Для этого пришлите техническое задание на конкретное исполнение и укажите среду разработки, в которой вы работаете.

Пример проектного решения

Внимание: приведённый ниже пример является типовым и не является обязательной характеристикой изделия. Конкретное исполнение определяется ТЗ.

Объект: Насосная станция пожаротушения с двумя насосами (рабочий + резервный).

• Управление насосами по сигналам от реле давления (пуск/остановка).

• Бесконтактный контроль тока на каждом насосе (датчики Холла) для определения состояния «работает / остановлен / авария».

• Контроль температуры подшипников насосов (PT100).

• Логика чередования рабочих насосов.

• Автоматическое переключение на резервный насос при аварии рабочего.

• Защита от сухого хода (по реле уровня).

• Передача статусов и аварий по Modbus TCP на диспетчерский пункт.

• Локальный веб-сервер для мониторинга и журналирования событий.

Нормативные требования

Перечень применимых нормативных документов зависит от назначения шкафа, объекта установки, напряжения, состава оборудования и требований проектной документации.

При проектировании рекомендуется учитывать:

• ТР ТС 004/2011 — о безопасности низковольтного оборудования.

• ТР ТС 020/2011 — электромагнитная совместимость технических средств.

• ПУЭ — правила устройства электроустановок (для питающих и отходящих линий).

• Применимые ГОСТ, СП и отраслевые требования — по проекту.

Комплект поставки

• Модуль ввода-вывода Smart Pulse в согласованном исполнении.

• Паспорт и руководство по эксплуатации (PDF).

• Электрическая принципиальная схема (DWG).

• Маркировка клемм и проводников (по требованию).

• Сертификат ТР ТС.

• Упаковка для транспортировки.

• Опросный лист, BIM-материалы — по запросу.

• ЗИП — по запросу.

Доставка и география

Модули Smart Pulse отправляются по всей России. Уже отгружены сотни изделий в такие города, как: Москва, Санкт-Петербург, Новосибирск, Екатеринбург, Казань, Нижний Новгород, Красноярск, Челябинск, Самара, Уфа, Ростов-на-Дону, Краснодар, Омск, Воронеж, Пермь, Волгоград, Саратов, Тюмень, Тольятти, Барнаул, Махачкала, Ижевск, Хабаровск, Ульяновск, Иркутск, Владивосток, Ярославль, Севастополь, Томск, Ставрополь, Кемерово, Набережные Челны, Оренбург, Новокузнецк, Балашиха, Рязань, Чебоксары, Пенза, Липецк, Калининград, Киров, Астрахань, Тула, Сочи, Улан-Удэ, Курск, Тверь, Магнитогорск, Сургут, Брянск, Новый Уренгой, Южно-Сахалинск, Якутск.

Доставка выполняется до объекта или терминала транспортной компании.

Мы в соцсетях

• Rutube

• YouTube

• ВКонтакте

FAQ

Можно ли изготовить модуль по техническому заданию?

Да, исполнение модуля может быть подобрано и изготовлено по техническому заданию, схеме, опросному листу или описанию задачи.

Какие данные нужны для подбора системы?

Для подбора нужны сведения о назначении, типе и количестве источников сигналов, параметрах сигналов, требуемых интерфейсах, протоколах, условиях эксплуатации и требованиях к ПО.

Можно ли интегрировать систему в диспетчеризацию или SCADA?

Да, передача данных и интеграция в диспетчеризацию могут быть реализованы по ТЗ через Modbus RTU/TCP, OPC UA, MTConnect, MQTT или REST API.

Предоставляются ли схемы и паспорт?

Для модуля предоставляются паспорт, руководство по эксплуатации, типовая электрическая схема, опросный лист, сертификат и другие документы в зависимости от исполнения.

Есть ли BIM-материалы?

BIM-материалы могут быть подготовлены или предоставлены по запросу для интеграции модуля в проектную документацию и BIM-среду.

Как выполняется доставка?

Доставка выполняется по всей России до объекта или терминала транспортной компании.

Можно ли использовать систему с устаревшим оборудованием без цифровых интерфейсов?

Да, для этого предусмотрен бесконтактный съём сигналов через датчики Холла и токовые клещи, а также дискретный ввод-вывод.

Возможна ли передача данных по 4G/LTE?

Да, эта опция может быть реализована по требованию заказчика.