Współczesne systemy automatyki wymagają coraz większej integracji – nie tylko na poziomie oprogramowania, ale przede wszystkim w zakresie fizycznej komunikacji z otoczeniem. Komputery przemysłowe z interfejsami GPIO (General Purpose Input/Output) oraz magistralą CAN (Controller Area Network) odgrywają kluczową rolę w integracji niskopoziomowej logiki z systemami sterowania wyższego rzędu. Dają możliwość bezpośredniej interakcji z maszyną, urządzeniem, a nawet całym środowiskiem produkcyjnym – bez konieczności stosowania zewnętrznych sterowników.

GPIO – szybka reakcja, bezpośrednia kontrola

Interfejsy GPIO to jedno z najbardziej uniwersalnych narzędzi komunikacyjnych stosowanych w pasywnych komputerach przemysłowych. Każdy pin może pełnić rolę wejścia (input) lub wyjścia (output), umożliwiając komputerowi reagowanie na zmiany stanów logicznych w otoczeniu lub generowanie sygnałów sterujących. Zaletą GPIO jest jego prostota i niski czas reakcji, co czyni go idealnym w zastosowaniach wymagających natychmiastowej odpowiedzi.

Typowe zastosowania obejmują:

• Odczyt czujników krańcowych i stykowych: wykrywanie pozycji ramion robotów, obecności detalu na linii produkcyjnej, otwarcia drzwiczek serwisowych.
• Zliczanie impulsów: integracja z enkoderami inkrementalnymi lub czujnikami przepływu, gdzie liczy się precyzyjne odwzorowanie ruchu lub objętości cieczy.
• Sterowanie sygnalizacją i przekaźnikami: np. zaświecanie diod LED na pulpitach operatorskich, załączanie urządzeń wykonawczych (pompy, zawory, siłowniki).
• Implementacja logiki awaryjnej: systemy E-STOP, zatrzymanie maszyny przy przerwaniu obwodu czujnika, uruchomienie sygnału alarmowego.

Interfejsy GPIO są często wspierane przez dodatkowe układy izolacji galwanicznej (np. optoizolatory), co zwiększa bezpieczeństwo i odporność na zakłócenia. W niektórych komputerach przemysłowych możliwa jest konfiguracja trybu pracy GPIO jako wejścia analogowego, co otwiera dalsze możliwości w zakresie prostych pomiarów.

Warte podkreślenia jest też, że GPIO nie wymaga skomplikowanego stosu protokołów. Komunikacja odbywa się lokalnie, a cała logika może zostać zaimplementowana bezpośrednio w aplikacji – np. w Pythonie, C++ lub systemie SCADA. Takie rozwiązanie jest idealne dla stanowisk testowych, urządzeń kontrolnych i prototypów produkcyjnych.

Fot.1 Komputer przemysłowy z GPIO (Phoenix) – 8x GPI, 8x GPO

Fot. 2 Komputer IPC typu Edge AIoT wyposażony w 8 x DI i 8 x DO

Fot. 3 Urządzenie klasy IoT Controller wyposażone w 8 x DI oraz 8 x DO

CAN – odporna magistrala do zadań specjalnych

Magistrala CAN to przemysłowy standard komunikacyjny, który wywodzi się z branży motoryzacyjnej, ale dziś jest nieodzownym elementem automatyki, robotyki, energetyki czy systemów mobilnych. Coraz częściej stanowi integralny element rozwiązań edge computing, gdzie dane są przetwarzane lokalnie – bezpośrednio przez komputer IPC z natywną obsługą magistrali. Jej kluczową cechą jest odporność na zakłócenia elektromagnetyczne, deterministyczny charakter transmisji oraz możliwość pracy w topologiach rozproszonych.

Zastosowania CAN w komputerach przemysłowych obejmują:

• Integrację z systemami napędów: wielu producentów falowników, serwonapędów i silników elektrycznych stosuje CAN jako standard do konfiguracji, monitorowania i sterowania.
• Komunikację z PLC i kontrolerami: magistrala CANopen umożliwia szybkie spięcie kilkunastu urządzeń w jednolity system logiczny.
• Sterowanie maszynami mobilnymi: koparki, maszyny rolnicze i pojazdy AGV korzystają z CAN jako podstawowej sieci danych między sterownikami lokalnymi.
• Zbieranie danych z systemów bateryjnych (BMS): w aplikacjach energetycznych i pojazdach elektrycznych CAN służy do monitorowania napięcia, temperatury, poziomu naładowania.
• Diagnostykę pokładową: odczyt parametrów ECU, wykrywanie błędów, transmisja logów serwisowych.

W odróżnieniu od Ethernetu czy USB, CAN nie wymaga centralnych przełączników. Może pracować jako magistrala dwudrutowa z transmisją do 1 Mbps na odległości nawet kilkuset metrów, co czyni go idealnym rozwiązaniem dla środowisk rozproszonych i trudnych warunków przemysłowych.

Na poziomie aplikacji, CAN wspierany jest przez biblioteki typu SocketCAN w systemach Linux, narzędzia programistyczne Windows (np. PEAK, Kvaser) oraz wiele środowisk przemysłowych, w tym TwinCAT czy LabVIEW.

Elastyczność i niezawodność

Komputery przemysłowe wyposażone w GPIO i CAN to nie tylko urządzenia o wysokiej funkcjonalności – to przede wszystkim platformy projektowane z myślą o długoterminowej niezawodności. Pasywne chłodzenie, szeroki zakres zasilania 9~36 VDC, odporność na wibracje i temperatury otoczenia -40°C do +70°C, czy zastosowanie komponentów klasy embedded, sprawiają, że są to jednostki gotowe do pracy 24/7 przez wiele lat.

Co więcej, elastyczność tych systemów pozwala na łatwe skalowanie projektu. Zmienia się ich rola? Wystarczy przeprogramowanie lub rekonfiguracja portów. Pojawia się potrzeba dodania nowych urządzeń? Węzeł CAN automatycznie zsynchronizuje się z centralą. To rozwiązania stworzone z myślą o inżynierach, którym zależy na pełnej kontroli nad infrastrukturą techniczną – bez kompromisów i zbędnych opóźnień.

Projektując nową linię produkcyjną, system testowy lub rozwiązanie embedded, warto postawić na niezawodność i sprawdzone technologie. Jednym z kluczowych elementów takiego systemu jest komputer przemysłowy, który sprosta wymagającym warunkom pracy i zapewni stabilność działania.

W ofercie firmy DELTAKOMP znajdziesz komputery przemysłowe zaprojektowane od podstaw przez doświadczonych inżynierów. Są to rozwiązania pasywne (fanless), wyposażone w zaawansowane funkcje takie jak GPIO, CAN, watchdog czy szeroki zakres zasilania 9–36 VDC. To gwarancja długoterminowej pracy bez potrzeby serwisowania.

Wybierając sprzęt od sprawdzonego, polskiego producenta, inwestujesz w niezawodność, bezpieczeństwo i spokój – niezbędne elementy każdej nowoczesnej instalacji przemysłowej.

DELTAKOMP
Lipowa 3A
87-162 Lubicz Dolny /k Torunia

Tel: 48 66 77 0 36 36
Email:kontakt@itx-sklep.pl
Strona: www.itx-sklep.pl