Контроллеры и базовые блоки Advantech

Фирма выпускает устройства серии ADAM-5000, предназначенные для построения территориально распределенных систем сбора данных и управления. Они обеспечивают выполнение функций аналогового и дискретного ввода/вывода, первичное преобразование данных, прием команд от удаленного MTU и передачу в его адрес данных с использованием интерфейса RS-485, шины CAN (Controller Arrea Network), технологии Ethernet. Эта группа устройств представлена модульными ПЛК с интерфейсом RS-485: ADAM-5510, ADAM-5511 ( 4 слота расширения); ADAM-5510E (8 слотов); с выходом на Ethernet: ADAM-5510/TCP (4 слота) и ADAM-5510E/TCP (8 слотов). Базовые блоки: для RS-485 - ADAM-5000/485 (4 слота) и ADAM-5000E (8 слотов); с выходом на Ethernet - ADAM-5000/TCP (8 слотов); для шины CAN – ADAM-5000/CAN (4).

Рассмотрим базовый блок ADAM-5000/TCP

Блок функционирует как центр обработки данных ввода/вывода в составе сети Ethernet. Использование технологии Ethernet обеспечивает обмен данными и передачу сигналов управления со скоростью 10/100 Мбит/с, которая выбирается автоматически. Это позволяет достаточно просто реализовывать для разнообразных приложений функции локального управления путем замены различных программируемых устройств.

Технические характеристики блока:

- 32-разрядный RISC-процессор Strong ARM (Intel);

- объем ОЗУ – 4 Мб;

- флэш-ПЗУ объемом 512 кб для пользовательских прикладных программ;

- операционная система - ОС РВ;

- количество устанавливаемых модулей – 8 с подключением до 128 каналов, при этом допускается использование до 4 модулей ADAM-5024 аналогового вывода на 4 канала каждый;

- возможность одновременного доступа для 8 управляющих компьютеров;

- сторожевой таймер;

- потребляемая мощность – 5 Вт.

Структурная схема базового блока ADAM-5000/TCP

Память

Модули

Гальваническая Локальная

развязка шина

+5 В GND

Коммуникационная подсистема:

- стандарты Ethernet – 10/100 Base-T;

- среда передачи – кабель UTP категории 5 или выше;

- сетевой протокол – ModBus/TCP, TCP, UDP, IP, ARP;

- скорость передачи – 10/100 Мбит/с;

- максимальная протяженность линии связи – 100 м без повторителей; максимальное время реакции – не более 5 мс.

Блок использует нестабилизированное питающее напряжение постоянного тока от 10 до 30 В. Условия эксплуатации: от –10 до +70ºС. Клеммные колодки модулей извлекаемые с винтовой фиксацией проводников сечением от 0,5 до 2,5 мм².

В качестве программного обеспечения используются различные программные средства фирмы: утилита конфигурирования и настройки параметров блока; встроенный программный ModBus/TCP сервер и ModBus/TCP драйвер; драйвер ActiveX; пакеты Advantech-Studio и ADAMView; драйвер DLL.

Приведем характеристики других базовых блоков.

Блоки ADAM-5000/485 и ADAM-5000Eотличаются только числом модулей в блоке и позиционируются в каталогах как устройства распределенного сбора данных и управления на базе интерфейса RS-485. Оба блока имеют порт RS-232 и порт RS-485. Их интеллектуальную основу составляет 16-разрядный процессор 80188. Имеется ОЗУ на 32 кб и флэш-ПЗУ на 128 кб. Обмен данными ведется в полудуплексном режиме на сегменте сети длиной до 1200 м с количеством устройств не более 32. Повторитель ADAM-4510 позволяет расширить сеть таким же сегментом до 32 устройств серии ADAM-5000. Максимальное число узлов сети, управляемых через один последовательный порт компьютера – 256. Скорости обмена – от 1200 бит/с до 115,2 кбит/с. Формат асинхронной передачи: 1 стартовый бит, 8 бит данных, 1 стоп-бит. Блоки поддерживают символьный протокол обмена в формате ASCII, что позволяет строить сети устройств серии ADAM на базе вычислительных систем любых типов. Блок ADAM-5000E имеет встроенный преобразователь интерфейса RS-232в RS-485, что обеспечивает дополнительные удобства в работе с ним. Например, если порт RS-232 выбран для связи с компьютером, то порт RS-485 может быть использован для подключения других устройств сбора данных и управления, таких как ADAM-5000/485, ADAM-5000E или модули серии ADAM-4000. Потребляемая блоками мощность - 1 и 4 Вт соответственно (это определяется количеством устанавливаемых в них модулей аналогового вывода ADAM-5024 - 1 и 4 соответственно).

ADAM-5000/CAN. Блок рассчитан на работу в сетях CAN. Использует 16-разрядный микропроцессор и ОЗУ на 32 кб. Количество модулей – 4. Потребляемая мощность – 1,2 Вт. Для связи используются два порта: RS-232 и CAN. Шина CAN реализована в соответствии со стандартом ISO-11898. Шина использует метод доступа к каналу связи – модифицированный CSMA/CD: управление доступом на основе приоритетов сообщений, разрешение конфликтов на основе поразрядного контроля каналов, доставка сообщений без нарушения целостности. Используются протоколы передачи данных: DeviceNet со скоростями обмена 125, 250 и 500 кбит/с; CANopen – 20, 125, 500 и 1000 кбит/с. Максимальная протяженность линии связи зависит от скорости передачи:

1000 м – 20 кбит/с; 500 м – 125 кбит/с; 250 м – 250 кбит/с; 100 м – 500 кбит/с; 40 м – 1 Мбит/с.

Формат кадра сообщения: 11-разрядный идентификатор (ID) и до 8 байтов данных в информационном пакете. Обмен данными по схеме ведущий/ведомый. Максимальное число узлов сети - 64.

Отметим достоинства CAN: низкая стоимость (CAN-контроллер - < 10$, простейшие УВВ – 1$); высокая надежность; простота конфигурирования и масштабирования сети; поддержка разнотипных физических сред передачи (см. СТА № 3 за 1999 г.).