Kontrolleriüksuse

Kontrolleriüksus on sisseehitatud süsteem, mis täidab arvutuslikke ja juhtimisülesandeid masinate, seadmete või sõidukite toimimise tagamiseks. Ta koosneb tavaliselt töötlemis- või juhtimisüksusest (mikroprotsessor või mikrokontroller), mälust (operatiivne ja püsiv), digitaalseist ning analoogliidestest, anduritest ja toimingute (aktiatorite) käivitustest ning toitehaldussüsteemist. Paljud kontrolleriüksused sisaldavad ka sideliideseid, nagu CAN, LIN, SPI, I2C ja Ethernet, mis võimaldavad suhtlemist teiste süsteemide või välisseadmetega.

Funktsioonid hõlmavad andurite signaalide vastuvõtmist, tarkvara juhitavat kontrolli ja väljundkäskude genereerimist toimijatele. Reaalajas toimivad kontrollerid järgivad täpseid ajastusnõudeid ning tagavad operatsioonide teostamise kindla aja jooksul. Eestis ja mujal tööstustes kasutatavate kontrolleriüksuste arhitektuur võib olla jagatud tavaliselt riistvara- ja tarkvarakihtide vahel, kus riistvara teostab kiired ikergeerimised ja tarkvara kirjeldab keerukamaid loogikaprogramme.

Tarkvara ja arendus hõlmavad tihti bare-metal või reaalajas operatsioonisüsteemiga (RTOS) töötamist. Ohutus- ja turvameetmed on olulised, sealhulgas tarkvara allkirjastamine, turvaline käivitamine ja haavatavuste minimeerimine. Tööstuse standardid võivad hõlmata ISO 26262 (autotootmise ohutus) või IEC 61508 (funktsionaalne ohutus), samuti tööstuslikke standardeid nagu IEC 61131-3 PLC-del.

Rakendused on väga laiad: mootori juhtimise üksused (ECU-d) autotööstuses, kodu- ja tööstusseadmete juhtimine, industrial automation kontrollerid, roboti- ja HVAC-süsteemid ning meditsiiniseadmete juhtimissüsteemid.

Disainivaldkonnad hõlmavad vastupidavust keskkonnatingimustele, elektromagnetilist ühilduvust, energiatõhusust, jahutust, turvalisust ja hooldust. Protokollide valik ning turvalised värskendused on rakendustes olulised osad.