Ohjainmoduulit

Ohjainmoduuli on sulautettuun järjestelmään kuuluva elektroninen yksikkö, joka vastaanottaa sensoritietoja, suorittaa ohjausalgoritmin ja tuottaa ohjaussignaaleja toimilaitteille. Moduuli voi olla itsenäinen laite tai osa suurempaa ohjausjärjestelmää.

Tyypillinen ohjainmoduuli sisältää mikrokontrollerin tai mikroprosessorin, firmware-ohjelmiston sekä I/O-rajapinnat ja virtalähteet. Se tarjoaa erilaisia liitäntöjä sekä kommunikaatioväyliä, kuten CAN-, LIN-, I2C-, SPI- ja Ethernet-väylät. Monissa sovelluksissa moduulit on suunniteltu toimimaan reaaliaikaisina ja tiukkojen turvallisuusvaatimusten mukaan.

Monet ohjainmoduulit ovat kriittisiä reaaliaikaisissa ja turvallisuuskriittisissä sovelluksissa. Autoteollisuudessa ne vastaavat ECU-tyyppisistä ratkaisuista (Electronic Control Unit) ja voivat noudattaa toiminnallisen turvallisuuden standardeja, kuten ISO 26262. Teollisuudessa vastaavat järjestelmät voidaan suunnitella IEC 61508 -perheen vaatimusten mukaisesti.

Sovelluskentät kattavat autotekniikan moottorin ja ajonvarusteiden hallinnan, teollisen automaation prosessien ohjauksen sekä rakennus- ja energiasektorin automaation ratkaisut. Moduulien modulaarinen rakenne mahdollistaa järjestelmän laajennettavuuden, etäpäivityksen ja tarpeisiin mukautuvan suorituskyvyn skaalaamisen.

Suunnittelussa kiinnitetään huomiota luotettavuuteen, vikatoleranssiin, sähkö- ja EMC-suojaus sekä lämpötilan hallintaan. Ohjelmiston osalta korostuvat versionhallinta, etäpäivitysmahdollisuudet ja turvalliset käynnistys- sekä päivitystoiminnot.

Vastaavia termejä ovat ohjainyksikkö (ECU), moduuliohjain sekä embedded-ohjaus. Ohjainmoduulit muodostavat keskeisen osan monista nykyaikaisista automaatio- ja ajoneuvojärjestelmistä.