Контроллеры зарубежных производителей
 Скачать 2.15 Mb.
|
|
Коммуникационные возможности. Контроллеры TeleSAFE могут взаимодействовать с персональными компьютерами, мастер - терминалами SCADA и распределенными системами управления, использующими стандартный промышленный протокол Modbus. Этот протокол поддерживается огромным числом поставщиков оборудования, что позволяет объединять в одной сети контроллеры TeleSAFE с другими PLC и RTU различных производителей. TeleSAFE совместим с любым устройством, поддерживающим протокол Modbus. Также возможно использование других протоколов программируемых контроллеров, например, Allen-Bradley DFl. Для взаимодействия с другими устройствами системы управления контроллер TeleSAFE Micro16 имеет два последовательных коммуникационных порта: модель 5203 – два порта RS-232, модель 5204 - один порт RS-232, второй - RS-485. 81 Последовательные порты поддерживают связь в режиме дуплекса и полудуплекса и обеспечивают скорость передачи данных от 300 до 38400 Бод. Порт RS-485 передает и принимает дифференциальные сигналы напряжения других RS-485 устройств. Порт разрешает подключать до 32 устройств. Максимальная рекомендуемая длина кабеля 1200м с терминаторами на обоих концах. Порт RS-485 может работать в двух- и четырех-проводном режимах. Порт RS-232 позволяет подключать контроллеры к модемам для работы по коммутируемым стандартным телефонным сетям (модем 5901), по выделенным телефонным линиям, кабельным линиям и по радиоканалу (модем 5902 BELL 202). Небольшая литиевая батарея питает память и часы реального времени при отключении питания. Напряжение работающей батареи должно быть больше 3.0В. Прикладные программы могут контролировать его величину. Батарейка обычно не требует замены (срок службы 10 лет). Ее емкость рассчитана так, чтобы поддерживать два года часы реального времени и КМОП-память при отключении питания. Батарейка вставлена в печатную плату и при необходимости может быть заменена на идентичную. Размеры контроллера TeleSAFE – 216 х 118 х 44 мм. Условия эксплуатации: - температура – от – 40 до + 70 о С; - влажность – 5% - 95% без конденсации. 2.3.2. Контроллеры SCADAPack. Программируемые контроллеры SCADAPack поставляются в трех конфигурациях. Каждая из конфигураций состоит из платы контроллера, нижнего или/и верхнего модулей ввода/вывода: SCADAPack - плата контроллера и нижний модуль ввода/вывода. SCADAPack Light - плата контроллера и верхний модуль ввода/вывода. SCADAPack PLUS - плата контроллера, нижний и верхний модули ввода/вывода. В контроллерах SCADAPack используются два типа плат: 5203 и 5204. Эти же платы применяются и в контроллерах TeleSAFE Micro16 (см. выше). Основное отличие контроллеров SCADAPack от TeleSAFE Micro16 - более широкие коммуникационные возможности благодаря наличию одного последовательного порта RS-232 на нижнем и верхнем модулях ввода/вывода. 82 Порты контроллеров SCADAPack и TeleSAFE Micro16 Контроллер RS-232 RS-232/RS-485 Всего TeleSAFE Micro16 1 1 2 SCADAPack Light 1 на плате + 1 на модуле 1 на плате 5203/5204 3 SCADAPack 1 на плате + 1 на модуле 1 на плате 5203/5204 3 SCADAPack Plus 1 на плате + 2 на модулях 1 на плате 5203/5204 4 Последовательные порты RS-232 на плате контроллера поддерживают полудуплексный и дуплексный режимы связи. Порты RS-232 и RS-485 платы контроллера могут работать в диапазоне скоростей передачи от 300 до 38 400 бод. Последовательный порт RS-232 на нижней и верхней платах ввода/вывода поддерживает только полудуплексный режим и может работать в диапазоне скоростей передачи от 1200 до 115 200 бод. Верхний модуль ввода/вывода (контроллеры SCADAPack Light и SCADAPack Plus) имеет, кроме последовательного порта RS-232, пять аналоговых входов и два дискретных выхода. Нижний модуль ввода/вывода (контроллеры SCADAPack и SCADAPack Plus) имеет, кроме последовательного порта RS-232, восемь аналоговых входов, шестнадцать дискретных входов и двенадцать дискретных выходов. В модуле может быть установлено по заказу два аналоговых выхода. Встроенные входы/выходы контроллеров Контроллер / тип входа/выхода Дискретные входы Дискретные выходы Аналоговые входы Аналоговые выходы SCADAPack Light 3 2 5 0 SCADAPack 3+16 12 8 2 SCADAPack Plus 3+16 12+2 8+5 2 Кроме встроенных входов/выходов контроллеры используют модули ввода/вывода серии 5000. Все контроллеры семейства SCADAPack поддерживают до 40 модулей ввода/вывода этой серии (см. контроллер TeleSAFE Micro16). Размеры контроллеров: SCADA Pack: 213 х 155 х 72 мм; SCADA Pack PLUS: 213 х 155 х 77 мм; SCADA Pack LIGHT: 213 х 117 х 51 мм. 83 Условия эксплуатации: - температура – от – 40 до + 70 о С; - влажность – 5% - 95% без конденсации. Монтаж контроллеров SCADA Pack производится на рейке 7.5 х 35 мм DIN-типа. 2.3.3. Контроллеры SmartWIRE. Коммуникационный контроллер SmartWIRE - непрограммируемый контроллер, предназначенный для обеспечения связи по последовательному интерфейсу RS- 485 (модель 5201) и RS-232 (модель 5202) в цифровых системах телемеханики для передачи аналоговых и цифровых сигналов от одного объекта к другому. Коммуникационные контроллеры SmartWIRE используются: в качестве системы ввода/вывода для приложений SCADA и персональных компьютеров; в качестве удаленного ввода/вывода для контроллеров TeleSAFE; для телеизмерения и телеуправления в режиме высокоскоростной прозрачной (end-to-end) системе телемеханики с целью сокращения числа кабелей (с использованием двух контроллеров); для связи с существующим RS-485 оборудованием (модель 5201); для связи при помощи модемов и радиомодемов по коммутируемой/ выделенной телефонной линии или радиоканалу на расстояние больше 1200 м (модель 5202). К коммуникационным контроллерам может быть подсоединено до 40 модулей ввода/вывода серии 5000. Максимальные возможности контроллера SmartWIRE по вводу/выводу: - 64 аналоговых входа (8 модулей по 8 каналов); - 32 аналоговых выхода (16 модулей по 2 канала); - 64 дискретных входа (8 модулей по 8 каналов); - 64 дискретных выхода (8 модулей по 8 каналов). Примечание: Контроллеры SmartWIRE не работают с 16-ти канальными модулями ввода/вывода и могут использовать только два выхода (из 4-х) модуля аналогового вывода 5302 (см. ниже). Коммуникационные возможности. Коммуникационные контроллеры SmartWIRE выполняют функции Slave I/O в SCADA-приложениях, в системах удаленного ввода/вывода контроллеров TeleSAFE, в прозрачной телемеханике. В режиме Master контроллеры SmartWIRE работают только в прозрачной телемеханике. 84 Сеть контроллеров SmartWIRE поддерживает 256 адресов станций. Восемь переключателей служат для установки адреса. Они маркированы: 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64 и 128. Ведомые станции используют адреса с 1 до 255. Ведущая (master) станция использует адрес 0. SmartWIRE в режиме прозрачной телемеханики соединяет две подсистемы ввода/вывода. Ввод в одной подсистеме интерпретируется как вывод в другой подсистеме. Для этого требуется два коммуникационных контроллера SmartWIRE. Один контроллер работает как Master-станция, а второй работает в режиме Slave I/O. Дискретные входы передаются на модули дискретных выходов с тем же адресом в другую подсистему. Аналоговые входы передаются на модули аналоговых выходы с теми же номерами каналов. Модули ввода аналоговых сигналов - 8-ми канальные, а модули вывода аналоговых сигналов - 2-х канальные. Поэтому необходимо несколько модулей вывода для отображения сигналов с одного модуля ввода аналоговых сигналов. Для взаимодействия с другими устройствами системы управления контроллер SmartWIRE имеет один последовательный коммуникационный порт: модель 5201 – порт RS-485, модель 5202 - порт RS-232. Порт RS-485 передает и принимает дифференциальные сигналы напряжения других RS-485 устройств. Порт разрешает подключать до 32 устройств. Максимальная рекомендуемая длина кабеля - 1200м с терминаторами на обоих концах. Терминаторы-резисторы необходимо устанавливать на первом и последнем устройстве RS-485. Остальные станции должны быть без терминаторов-резисторов. Порт RS-485 может работать в двух- и четырех-проводном режимах. Порт RS-232 - это D-образный 9-штыревой разъем (DE-9P), конфигурируемый как терминальное оборудование (DТE). Например, при использовании контроллеров SmartWIRE в качестве подсистемы ввода/вывода для приложений SCADA и персональных компьютеров. Максимальная допустимая длина кабеля - 15.2 м. При подключении к порту RS-232 оборудования для передачи данных (DCE), например, модема, требуется иное конфигурирование порта. На рис. 2.3.1 показано взаимодействие контроллеров SmartWIRE через порты RS-485 и RS-232. 85 Рис. 2.3.1. Система сбора данных на базе SmartWIRE. Контроллеры 5201 поддерживают четыре скорости передачи: 9600, 19200, 38400, 115200 бод. Скорость устанавливается при помощи переключателей BAUD1 и BAUD2. Таблица установки переключателей напечатана на плате справа от переключателей. Контроллеры 5202 поддерживают восемь скоростей передачи: 300, 600, 1200, 2400, 4800, 9600, 19200 и 38400 бод. Скорость устанавливается при помощи переключателей BAUD1, BAUD2 и BAUD3. Режимы работы. Контроллеры 5201и 5202 поддерживают дуплексный и полудуплексный режимы работы. Для выбора режима служит переключатель ½ DUPLEX. Режим полудуплекс применяется при двухпроводных линиях связи и при работе контроллера 5201 в режиме ведомого(slave) в сети с несколькими ведомыми станциями. Режим дуплекс применяется в четырехпроводных линиях связи и при работе контроллера 5201 в режиме ведущего(master) . Режим полудуплекс применяется для связи контроллера 5202 с полудуплексными устройствами, такими как модем или радиомодем. Размеры контроллера SmartWIRE: 108 х 118 х 44 мм. Условия эксплуатации: - температура – от – 40 до + 60 о С; - влажность – 5% - 95% без конденсации. Монтаж контроллеров SmartWIRE производится на рейке 7.5 х 35 мм DIN-типа. 86 2.3.4. Модули ввода/вывода серии 5000. Контроллеры TeleSAFE Micro16, SCADAPack и SmartWIRE используют единую серию 5000 модулей ввода/вывода, в которую входят: - модули дискретного ввода/вывода; - модули дискретного ввода; - модули дискретного вывода; - релейные модули вывода; - модули ввода аналоговых сигналов; - модули ввода дифференциальных аналоговых сигналов; - модули ввода сигналов термометров сопротивления; - модули ввода сигналов термопар; - модули вывода аналоговых сигналов; - модуль высокоскоростного счетчика; - модуль HART-интерфейса 5904. Характеристика модулей ввода/вывода серии 5000 Код по каталогу Количество каналов Описание модуля 5401 8 DI уровня 90-140В, 180-280В, 10-36В переменного тока, 3-32В постоянного тока. DO уровня 24-140В, 24-280В переменного тока, 3-60В, 10-80В постоянного тока. 5402 16 5403 8 DI Могут принимать сигналы постоянного и переменного тока и имеют 5 модификаций по диапазону рабочего напряжения: 12В, 24В, 48В, 120В, 240В. 5404 16 DI 5406 8 релейных 30В постоянного тока, 250В переменного тока с резистивной и индуктивной нагрузкой. 5407 16 релейных 5408 8 DO 24-240В переменного тока 5409 8 DO 12-24В постоянного тока 5501 8 AI 0 - 20 мА и 0 - 5 В с разрешением 12 разрядов (4-20 мА и 1-5 В при включенном смещении). 5502 8 AI Для сигналов напряжения 10 В или токовых сигналов 20 мА, разрешение 13/12 разрядов. 5503 4 AI Для работы с платиновыми термометрами сопротивления в диапазонах 0-200 С, 0-400 С, 0-800 С, -110+100 С, -200-0 С и 0-400 Ом. 5504 8 AI Для работы с термопарами типов J, K, E, T и в диапазоне 80мВ. 5302 4AO Для работы с сигналами 0 - 20 мА, 4 - 20 мА с разрешением 12 разрядов. 5410 4 счетных входа Диапазон счетчика - 32 бит, от 0 до 4 294 967 295. Сигналы постоянного тока 3-28В. 87 Кроме того, фирма Control Microsystems выпускает модуль HART- интерфейса 5904. Этот модуль обеспечивает связь между контроллерами Micro 16, SCADAPack и интеллектуальными приборами, использующими для связи HART-протокол. Модуль 5904 является одним из модулей серии 5000 и полностью интегрируется в контроллерную систему, монтируемую на DIN-рейку. К одному контроллеру можно подключить до четырех модулей 5904. К каждому модулю можно присоединить до 15 HART-устройств. Модуль не требует внешнего источника питания. Интерфейсный модуль (шлюз) ETHERNET модели 5905 преобразует последовательный интерфейс RS-232/RS-485 MODBUS в MODBUS /TCP сети ETHERNET. Производится в двух исполнениях: - 5905 для монтажа на DIN-рейку совместно с контроллерами SCADAPack, TeleSAFE Micro 16 и SmartWIRE; - 5905SA, используемый с персональными компьютерами и другим оборудованием, имеющимRS-232/RS-485 интерфейс. Модель 5905 представляет собой стандартный модуль серии 5000, который соединяется с системной шиной ввода/вывода Control Microsystems, как часть единой системы. Монтаж модуля 5905 производится на DIN - рейке 7.5 мм Х 35 мм. Модуль 5905SA также может быть смонторован на DIN- рейке. Имеется настольный вариант на резиновых ножках. Шлюз может быть использован в системах с распределенным вводом/выводом, для связи контроллеров SCADAPack, TeleSAFE Micro 16 с операторскими станциями, для связи с другими ПЛК, для организации связи в SCADA-системах, использующих стандартный протокол обмена MODBUS. Использование многоточечного RS-485, полудуплексных модемов и радиолиний позволяет подключить до 255 ведомых (Slave) устройств Modbus к шлюзу, назначить каждому шлюзу собственный IP-адрес, а на ведущем конце указать, к какому шлюзу 5905 подключено каждое ведомое устройство. К каждому шлюзу 5905 можно подключить до 255 ведомых устройств Modbus, а один шлюз поддерживает до 8 TCP/IP соединений. На схеме, приведенной на рис. 2.3.2, рабочая станция оператора подключена к сети ETHERNET через встроенный порт ETHERNET. К сети ETHERNET также подключена ведущая станция SCADAPack через модуль/шлюз ETHERNET 5905. 88 Контроллер SCADAPack (Master 2) и ведущая ПЭВМ (Master 1) опрашивают сеть удаленных (RS-485) контроллеров SCADAPack. Рис. 2.3.2. Взаимодействие контроллеров SCADAPack с сетью Ethernet. Поддержка последовательного интерфейса RS-232 позволяет использовать модули 5905, как шлюзы между локальнойсетью ETHERNET и контроллерами SCADAPack, которые работают в полудуплексном режиме (5902 Bell-модем, радио модемы и другие полудуплексные модемы). На схеме, приведенной на рис. 2.3.3, ведущая ПЭВМ связана с сетью ETHERNET через автономный модуль-шлюз ETHERNET 5905SA. Сеть на выделенной линии связана с сетью ETHERNET через модуль 5905 и 5902 - модем Bell 202. Рис. 2.3.3. Взаимодействие контроллеров SCADAPack с сетью Ethernet. Этот тип конфигурации поддерживает разные типы сетей, использующих полудуплексные модемы. Одним из примеров может быть использование радиосвязи вместо выделенной линии. В данной схеме ведущая ПЭВМ связана с одной сетью на выделенной линии через сеть ETHERNET, но эта конфигурация может быть расширена до восьми сетей, связанных по ETHERNET при помощи модулей 5905. 89 2.3.5. Программное обеспечение контроллеров TeleSAFE Micro 16 и SCADAPack. Для программирования контроллеров серий TeleSAFE Micro 16 и SCADAPack, отладки и документирования программ контроля и управления используется пакет TelePACE . Пакет программирования TelePACE содержит редактор программ релейной логики LL (TelePACE Ladder Logic) и набор инструментов для работы на языке С (TelePACE C Tools) - ANSI C компилятор, библиотеку дополнительных функций С и загрузчик. Пакет программирования на языке релейной логики - TelePACE Ladder Logic разработан и широко используетсяинженерами в системах управления дискретными и непрерывными процессами. Редактор релейной логики – это мощный инструмент для написания, отладки и документирования программ контроля и управления. Редактор релейной логики используется также для загрузки программ на языке С и контроля за их состоянием. Редактор языка релейной логики LL (TelePACE Ladder Editor) работает на персональном компьютере в среде WINDOWS. Части программ могут быть скопированы, вырезаны, вставлены и удалены. Логические имена (tag name) и значения могут быть экспортированы и импортированы в электронные таблицы. Встроенная помощь содержит всю информацию из руководства по программированию. Редактор позволяет легко связывать логические переменные с физическими адресами модулей ввода/вывода и регистрами базы данных. Оперируя мышью, можно включать в программу контакты, выходы, счетчики, таймеры, ПИД-регуляторы и многое другое. Также просто осуществляется загрузка программы в контроллер и ее запуск. Режим отладки и мониторинга позволяет контролировать работу программы и изменять значение переменных. Редактирование может производиться в режимах без связи с контроллером (Off-line) и с работающим контроллером (On-line). Программирование, загрузка и отладка программ, диагностика работы контроллера может производиться удаленно по сети, даже по коммутируемым телефонным линиям. Однако, когда необходимы большие возможности, можно использовать язык С. ANSI C – компилятор подходит для реализации пользовательских протоколов, сложных вычислений, организации хранения данных и других функций, недоступных в языке релейной логики. |