Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника



Скорость обмена, кбит/с Длина линии связи, м

Читайте также:
  1. A.Линейную скорость тела
  2. I. средняя скорость; II. мгновенная скорость; III. вектор скорости, выраженный через проекции на оси; IV. величина (модуль) скорости.
  3. II. Линии исследования общения.
  4. А) Скорость вывода на печать и качество печати высокая
  5. Автомобиль двигался первую половину пути со скоростью , а вторую половину пути со скоростью . Найти среднюю скорость автомобиля на всем пути
  6. Алгоритм позиционирования товаров в рамках формирования товарной линии
  7. Аналоговые выделенные линии
  8. БЮДЖЕТНАЯ ЛИНИЯ И БЮДЖЕТНОЕ ПРОСТРАНСТВО ПОТРЕБИТЕЛЯ. ВЛИЯНИЕ ДОХОДА И ЦЕН НА ПОЛОЖЕНИЕ БЮДЖЕТНОЙ ЛИНИИ.
  9. Вектор скорости. Средняя и мгновенная скорость.
  10. Вид> Параметры вывода на экран> Линии привязки стен и балок

1000 25

800 50

500 100

250 250

125 500

50 1000

20 2500

10 5000

Физическая среда соответствует ISO 11898. Сигнал передается по сбалансированной экранированной витой паре с волновым сопротивлением 120 Ом.

Количество узлов в сети — 63.

Для работы с интерфейсом CANopen процессорный модуль должен иметь коммуникационный адаптер MicroCAN. Адаптер содержит встроенный микроконтроллер, который выполняет коммуникационные и протокольные функции, и освобождает вычислительные ресурсы центрального процессора. Еще одно преимущество такого решения — независимость от установленной операционной системы и освобождение пользователя от необходимости программной реализации протокола общения с модулями.

Процессорный модуль является мастером в сети. Мастер следит за процессом обмена в сети, контролирует работоспособность модулей. Все сообщения в сети имеют приоритеты. Приоритет зависит от типа модуля. Наивысший приоритет имеют аварийные сообщения, управления сетью и сигналы модулей дискретного ввода.


Для сокращения накладных расходов при передаче данных сеть конфигурируется следующим образом: мастер посылает в сеть SYNC-сообщение, а все дискретные модули ввода по этому сообщению начинают передавать актуальную информацию. Команды на вывод передаются во время обязательной паузы между SYNC-циклами. Аналоговый ввод осуществляется по запросу во время паузы. Для служебной и прочей информации (например, загрузка программ или данных конфигурации модулей) также остается свободная пауза (рисунок 1).

Наиболее важные входные дискретные сигналы можно сконфигурировать

 
 

для работы по изменению входного сигнала с гарантированным минимальным временем доступа. Передача аварийного сообщения происходит сразу после события.

Система «ТЕКОНИК» имеет большую гибкость при конфигурировании, обладает мощными вычислительными ресурсами (процессоры семейств х86) и большим количеством каналов ввода-вывода. Система предназначена для сбора, обработки информации и управления объектами в схемах распределенного управления и легко интегрируется в локальные сети уровней LAN (Ethernet) и Fieldbus (CAN, Modbus, RS-485 и др.). Система построена на основе открытой архитектуры с PC-совместимым процессорным модулем и стандартными сетями Ethernet (TCP/IP), CAN (протокол CANopen), RS-485 (протокол Т4000, совместимый с контроллерами серии ADAM 4000 фирмы Advantech) и др.



Система интеллектуальных модулей «ТЕКОНИК» имеет два режима работы:

1. Режим, основанный на SoftPLC, когда модули ввода-вывода управляются непосредственно от персонального компьютера.

2. Режим работы в составе распределенных систем. Здесь есть два варианта работы, когда модули ввода-вывода управляются:

• процессорным модулем в промышленном исполнении — Р04 или Р04М;

• контроллерами МФК или ТКМ52.

 

6.5.3.1. Работа системы под управлением персонального компьютера

Роль программируемого контроллера в этом случае выполняет РС-совместимый компьютер обычного или индустриального исполнения. Программа выполняется на компьютере, а управление объектом производится с помощью удаленных распределенных модулей ввода-вывода. Для связи с модулями могут применяться оба последовательных коммуникационных протокола системы «ТЕКОНИК».

В состав поставки системы «ТЕКОНИК» входит сервисное программное

обеспечение Tecon Tool Kit. Это Windows-приложение обеспечивает полный набор функций для конфигурирования, настройки и проверки всех режимов работы модулей по протоколу Т4000. Перед началом работы программа позволяет сканировать сеть, определять состав подключенных модулей и их параметры. Специальные средства пользовательского интерфейса позволяют выполнять отдельные команды или последовательности команд без знания синтаксических особенностей протокола Т4000. Программа поддерживает все существующие модули и дополняется по мере появления новых типов модулей и протоколов.



На рисунке 2 представлена наиболее простая реализация системы, где мастером сети является компьютер. Модули подключаются к компьютеру с помощью конвертора ТСС485А. Количество модулей в сети определяется характеристиками интерфейса RS-485, каждый сегмент сети может включать до 30 модулей.

 

ПК

Конвертер ТСС485А Репитер ADAM-4510S

 

Модули Модули

Для увеличения количества модулей используется ретранслятор сети RS-485. В качестве ретранслятора может применяться конвертор ТСС485А (без гальванической развязки сегментов), работающий в режиме ретранслятора или автоматический ретранслятор ADAM-4510S фирмы ADVANTECH (с гальванической развязкой сегментов). Максимальное количество модулей в сети с учетом установки ретрансляторов может достигать 63.

 

6.5.3.2. Режим работы в составе распределенных систем

На рисунке 3 представлено возможное построение распределенной системы.

ПК Коммутаторы ПК

 

Панель Панель

V04M V04M

 

 

МВВ Процессорные модули МВВ

 

Рис.3. Пример построения распределенной системы

 

Система представляет собой двухуровневую сетевую структуру. Первый уровень реализован c помощью сети Ethernet, позволяющей объединить технологические контроллеры и операторские станции. Системное программное обеспечение, устанавливаемое на контроллер, поддерживает сетевые протоколы ТСР/IP или NetBEUI. Второй уровень представляет полевая шина RS-485 или CANopen.

Данная структура в полной мере использует большие коммуникационные возможности системы «ТЕКОНИК», позволяющие с помощью стандартных интерфейсов и протоколов подключиться к вычислительным средствам верхнего уровня и наиболее интересна при автоматизации крупных объектов.

К процессорному модулю можно подключить различные внешние периферийные устройства по последовательным интерфейсам RS-232/RS-485 или по сети Ethernet. В качестве пульта оператора-технолога может использоваться выносная панель оператора V04.

Кроме того, на рисунке 3 показаны возможные варианты подключения панели оператора V04. В зависимости от требований к организации пользо-вательского интерфейса на объекте, возможны подключение V04 к процессорному модулю, либо к полевой сети.

В этом режиме управление объектом производится процессорным модулем, в память которого загружена прикладная программа.

Существует два варианта Системного Программного Обеспечения (СПО)

системы «ТЕКОНИК»: Tecon Trace Mode или СПО TENIX на базе OS Linux.

В первом случае программировать можно с помощью системы программирования Trace Mode фирмы Adastra. Система Trace Mode обеспечивает поддержку международного стандарта на языках программирования промышленных контроллеров IEC 61131-3 и не требует профессиональных знаний по программированию.

В случае применения СПО TENIX достигается наиболее полное использование ресурсов системы. СПО TENIX содержит многозадачную операционную систему Linux, сервер ввода-вывода и пользовательские библиотеки. Про-

граммирование осуществляется с помощью системы подготовки программ ISaGRAF фирмы CJ International. Система содержит полную поддержку всех языков стандарта IEC 61131-3 (международный стандарт на языки программирования промышленных контроллеров). Система не требует профессиональных знаний по программированию. Как дополнение к существующим алгоритмам обработки переменных в рамках среды ISaGRAF, компания ТЕКОН разработала библиотеку алгоритмов управления, предоставляющую возможность более удобной и быстрой разработки пользовательских задач для программиста автоматизации. Библиотека содержит аналоговый и импульсный ПИД (П, ПИ, ПД) регуляторы, алгоритмы ШИМ и интегрально-дифференциального преобразования, алгоритмы балансировки, фильтрации, сглаживания, функции статических и динамических преобразований, индивидуального и группового управления исполнительными механизмами, контроля выборки сигналов.

Также в библиотеку включены алгоритмы поддержки работы с блоком клавиатуры и индикации V04 и аппаратным сторожевым таймером WatchDog. Библиотека постоянно дополняется новыми алгоблоками. Загрузка подготовленных прикладных программ в память процессорного модуля производится либо по последовательному каналу СОМ1 (SLIP, PPP), либо по сети Ethernet, используя протокол TCP/IP.

Другой интересной особенностью системы «ТЕКОНИК» является возможность использования встроенного SNMP-агента, обеспечивающего обмен контроллера с верхним уровнем по SNMP-протоколу. SNMP-протокол является стандартом для организации систем управления и мониторинга состоянием сетевых устройств, таких как маршрутизатор, коммутатор. При использовании сети GSM реализована возможность инициативного выхода контроллера на связь с диспетчерским пунктом при возникновении аварийной ситуации на объекте.

6.5.4. МОДУЛИ ВВОДА-ВЫВОДА

6.5.4.1. Общие технические характеристики модулей ввода-вывода

Модули ввода-вывода системы «ТЕКОНИК» предназначены для ввода, вывода, преобразования и гальванической изоляции сигналов управления объектом. Они являются средством измерения и подлежат калибровке и поверке в части измерительных трактов и трактов вывода аналоговых сигналов при производстве и ремонте, а также поверке в процессе эксплуатации. Конструкция корпусов модулей имеет степень защиты IP20 по ГОСТ 14254.

Модули имеют унифицированное конструктивное исполнение корпуса, позволяющее устанавливать модули на стандартный 35-мм DIN-рельс внутри монтажных шкафов или другого оборудования, защищающего от воздействий внешней среды, обеспечивающего подвод сигнальных проводов и ограничивающего доступ к модулям. Подключение проводов к модулю осуществляется с помощью разъемных соединителей. Сечение соединительных проводов от 0,5 до 2,5 мм2.

Конструкция модулей состоит из 4 плат:

• платы устройства связи с объектом (УСО);

• платы питания;

• платы процессора;

• платы индикации.

На плате УСО установлены выходные цепи с гальванической развязкой. На плате питания находится блок питания с одним изолированным и одним не-

изолированным выходом, преобразующим напряжение 24 В в напряжение 5 В. На плате процессора находится микроконтроллер, гальванически изолированная интерфейсная часть и три светодиода, индицирующие состояние модуля.

Печатные платы соединены в неразборный узел. Плата индикации подключена к плате УСО гибким плоским кабелем с разъемом. На ней находятся светодиоды, индицирующие состояние выходов. Электропитание модулей ввода-вывода осуществляется от источника постоянного тока номинальным напряжением 24В +5/-4В без провалов и выбросов, выходящих за границы допустимого отклонения. Длина проводов питания от источника питания 24 В до модуля не должна превышать 10 м.

Потребляемая мощность модулей ввода-вывода не превышает 3,2 Вт без учета подключения внешних цепей.

Испытательное напряжение гальванической развязки контактной группы от земли источника питания — 2 кВ.

Испытательное напряжение гальванической развязки между соседними контактными группами — 2 кВ.

Испытательное напряжение гальванической развязки между сигналами последовательного коммуникационного интерфейса и землей источника питания — 500 В.

Все модули имеют дублированный сторожевой таймер WatchDog.

Модули ввода-вывода устойчивы к воздействию следующих климатических и механических факторов:

• температура окружающего воздуха от плюс 5 до плюс 55 °С;

• относительная влажность окружающего воздуха от 5 до 95 % при температуре +35 °С;

• атмосферное давление от 80 до 106,7 кПа;

• вибрация для частот от 5 до 9 Гц с амплитудой смещения 3,5 мм;

• вибрация для частот от 9 до 150 Гц с ускорением 10 м2/с.

Габаритные размеры модулей — не более 108×98×68 мм. Габаритные раз-

меры модулей с учетом присоединенных ответных частей разъемов — не

более 108×118×68 мм.

Более точные технические характеристики можно узнать из описаний каждого модуля.

При проектировании системы «ТЕКОНИК» каждый модуль ввода-вывода является узлом в сети. Модули имеют встроенный блок питания и гальванически изолированный интерфейс CAN (ISO11898) или RS-485. На рисунке 15 показан пример подключения модулей.

Модули могут находиться в одном из четырех режимов.

Режим «Работа» — модуль непрерывно осуществляет при наличии каналов ввода измерение входных сигналов, обрабатывает полученные значения и запоминает их во внутреннем буфере. При наличии каналов вывода данные из внутреннего буфера поступают на выходы модуля (данные на выход поступают с заданным периодом независимо от обновления их во внутреннем буфере). Одновременно с этим модуль принимает и выполняет команды, поступающие через интерфейс RS-485 от ЦП контроллера.

Режим «Конфигурирование» — установка параметров связи (адрес, скорость, использование контрольной суммы), диапазона входных/выходных сигналов, формата данных.

Режим «Настройка» — чтение и установка параметров настройки модуля (в зависимости от типа модуля).

Режим «Модуль неисправен» — модуль переходит в этот режим в случае обнаружения ошибки в ходе диагностики.

 

Приведем пример реализации модуля.

Модуль T3204 предназначен для ввода восьми низкоуровневых унифицированных аналоговых сигналов напряжения, а также сигналов термопар в промышленных условиях в составе системы «ТЕКОНИК», в контрольном и технологическом оборудовании АСУ ТП.

Программные параметры, задаваемые индивидуально для каждого входного канала модуля, которые можно изменять в режиме «Настройка» в процессе эксплуатации с помощью программы Tecon Tool Kit:

• тип входного сигнала, подключаемого к каждому каналу модуля;

• тип датчика;

• границы измеряемого диапазона;

• амплитуда симметричной помехи, кратной 50Гц, на фоне которой производится измерение.

Ток потребления модуля при напряжении питания 24 В — не более 60 мА.

Масса модуля — не более 0,3 кг.

Измеряемые сигналы низкого уровня фильтруются входными RC-фильтрами нижних частот и подаются на аналоговый мультиплексор, который исключает даже кратковременное взаимное замыкание. После мультиплексора сигнал подается на сигма-дельта АЦП, где происходит его дальнейшая обработка. Микросхема АЦП содержит инструментальный усилитель с программируемым коэффициентом усиления, сигма-дельта модулятор, программно настраиваемый цифровой режекторный фильтр. Данные по последовательному интерфейсу передаются в микроконтроллер модуля, выполняющий команды из встроенной памяти. За работой микроконтроллера следит микросхема сторожевого таймера Watchdog, обеспечивающая холодный аппаратный перезапуск микроконтроллера модуля в случае его аварийного зависания в результате сбоя в электропитании системы или проникновения в схему модуля помехи, превышающей оговоренные в ТУ значения.

 
 

Для хранения калибровочных коэффициентов предназначена внешняя микросхема ЭППЗУ. Для компенсации дополнительной термо-ЭДС, в случае подключения к модулю сигналов термопар, в модуле устанавливается датчик компенсации холодного спая, измеряющий температуру объектовых соединителей XP3 и XP4.

Количество каналов аналогового ввода — 8.

Тип гальванической развязки — групповая.

Разрешающая способность АЦП — 14 разрядов.

Предел допускаемого значения основной приведенной погрешности зависит от выбранного диапазона. Для модуля Т3204-02 максимальное значение основной приведенной погрешности – не более 0,05 %. Для модуля Т3204 максимальное значение основной приведенной погрешности – не более 0,2 %.

Дополнительная погрешность от изменения температуры окружающей среды — ±0,05%/10°С.

Входное сопротивление измерительного канала — не менее 100 кОм.

Допустимая разность потенциалов между датчиками каналов — не более 5 В.

Входные каналы имеют пассивные RC-фильтры нижних частот первого порядка для подавления помех нормального вида с частотой среза 20 Гц, крутизна спада — 6 дБ/окт.

Значение частоты настройки цифрового фильтра составляет 50 Гц. Подавление помехи нормального вида частотой 50 Гц — не хуже 90 дБ.

Подавление помехи общего вида — не хуже 110 дБ.

Модуль Т3204 имеет измерительные диапазоны напряжения постоянного тока: 0…+10, 0…+50, 0…+100 мВ, 0…+500 мВ, 0…+1,00 В, а также ±10, ±50,

±100 мВ, ±500 мВ, ±1,00 В.

Подключение входных сигналов к модулю производится при выключенном питании датчиков в соответствии с рисунками 42, 43 и 44. Несоблюдение этого условия может привести к повреждению модуля.

 
 

6.6. Состав ПО контроллеров с операционной системой на базе ОС Linux.

МФК и ТКМ-52 - программируемые РС совместимые промышленные контроллеры с открытой программной архитектурой. Обобщенная структура программного обеспечения этих контроллеров с операционной системой на базе ОС Linux приведена на рисунке.

 

Система программирования панели V04M VisiBuilderпредназначена для создания прикладных программ, обеспечивающих функционирование панели V04M, как в составе технологических контроллеров ТКМ52C, МФК и системы «Теконик» различных модификаций, а так и в качестве самостоятельного изделия.

Панель предназначена для обеспечения простого взаимодействия оператора с данными контроллерами или другими устройствами, поддерживающими необходимые протоколы.

Терминал V04M является интеллектуальным устройством, позволяющим организовывать пользовательский интерфейс, используемый при эксплуатации объекта и проведении пусконаладочных работ.

Система программирования панели V04M представляет собой совокупность инструментального ПО для PC – VisiBuilder– и встраиваемого ПО для V04M. В процессе программирования панели V04M она подключается к PC по RS232. С помощью инструментального ПО определяются используемые при работе протоколы обмена и их параметры, проектируются рабочие и аварийные экраны и описывается логика обработки входных данных для организации навигации по экранам. Построенная прикладная программа терминала компилируется в промежуточную форму и загружается в V04M.

Терминал предназначен для обеспечения человеко-машинного интерфейса с контроллером. Для взаимодействия с контроллером терминал подключается к нему посредством интерфейса RS485 (или RS232).

Обмен данными с контроллером осуществляется в рамках протокола Т4000, при этом терминал является мастером. Для обеспечения взаимодействия терминал должен периодически посылать команды контроллеру, подтверждаемые ответами.

Встроенное ПО (emV04M), служащее для интерпретации прикладной программы, включает в себя:

• графическую библиотеку;

• драйвер протокола T4000;

• библиотеку экранных элементов;

• модуль конфигурирования и загрузчик прикладной программы.


7.Обзор АПК для промышленной автоматизации

7.1. ПЛК фирмы Siemens

Одним из крупнейших мировых производителей АПК является немецкая компания Siemens. Она выпускает широчайший спектр средств промышленной автоматизации. Рассмотрим некоторые из них.

Фирма выпускает универсальные программируемые контроллеры SIMATIC S7-300 и программируемые контроллеры высшего класса SIMATIC S7-400.

Контроллеры S7-300 – это модульные ПЛК с естественным охлаждением. Они могут включать в свой состав:

- модуль центрального процессора (CPU);

- сигнальные модули (SM) для ввода/вывода аналоговых и дискретных сигналов;

- коммуникационные процессоры (CP) для организации обмена данными через Industrial Ethernet, PROFIBUS, AS-Interface (Actuator-Sensor), PtP (Point-to-Point ?) интерфейс;

- функциональные модули (FM) – интеллектуальные модули для решения задач скоростного счета, позиционирования, автоматического регулирования и др.;

- интерфейсные модули (IM) для подключения стоек расширения к базовому блоку контроллера;

- блоки питания (PS).

Большинство центральных процессоров S7-300 позволяет использовать в системе локального ввода/вывода до 32 модулей различного назначения. При этом для размещения модулей может потребоваться до 4 монтажных стоек расширения. Связь между стойками осуществляется через интерфейсные модули. Модули IM 365 позволяют создавать двухрядные конфигурации, а модули IM 360 и IM 361 – 2-, 3-, и 4-рядные конфигурации:

Стойка

расширения

1 м 2-рядная конфигурация

 

Базовый

блок

 
 


Стойка расширения

до 10 м 4-рядная конфигурация

 

Базовый блок

 

Блоки CPUпредставлены линейкой новых моделей: CPU 312/ 314/ 315/ 317-2DP, а также семейством S7-300C (Compact). Все новые CPU отличаются увеличенными объемами памяти и повышенным быстродействием, используют в качестве загружаемой памяти микро карту памяти MMC емкостью до 8 Мб. MMC используется для сохранения данных при перебоях в питании, для хранения архива проекта. Отличительной чертой S7-300C является наличие встроенных входов и выходов, а также набора встроенных в операционную систему технологических функций. Все встроенные дискретные входы универсальны. Они могут использоваться для ввода дискретных сигналов или для выполнения встроенных функций. Часть дискретных выходов может работать в импульсном режиме. Набор встроенных функций зависит от типа CPU. В наиболее мощных CPU дискретные входы могут использоваться в качестве входов аппаратных прерываний, поддерживаются функции быстрого счета, измерения частоты или длительности периода, ПИД-регулирования, позиционирования по одной оси.

Каждый CPU оснащен встроенным блоком питания с входным напряжением =24 В. Блоки питания PS 307 служат для преобразования напряжения переменного тока 120/230 В в напряжение постоянного тока 24 В (2, 5, 10 А).

Для конфигурирования и программирования контроллеров SIMATIC S7-300 используются пакеты STEP 7 или STEP 7 Lite. Пакет STEP 7 Lite применяется для контроллеров, используемых в качестве автономных систем управления, не содержащих CP и FM. (Цены здесь и ниже для Siemens – на 12.2003 г.)

Характеристика CPU 312 CPU 314 CPU 313C CPU 317-2DP
Память, Кб
Логические 200 нс 100 нс 100 нс 100 нс
float, мкс
Количество Fl/Ti/C 1024/ 128/128 2048/ 256/256 2048/ 256/256 32768/ 512/512
Каналов D/A 256/64 1024/256 1024/256 65536/4096
Цена, €

 

Контроллеры S7-400 –модульные ПЛК для решения сложных задач автоматического управления. Модули поддерживают “горячую” замену. Объединение модулей – в монтажной стойке через ее внутреннюю шину. К одному базовому блоку допускается подключать до 21 стойки расширения. Фиксированные позиции в стойке только у блока питания. Всего в стойке может быть от 4 до 18 модулей. Интерфейсные модули S7-400 предназначены для организации связи между базовым блоком контроллера и его стойками расширения, а также для подключения S7-400 к сети PROFIBUS-DP. Для дублирования питания стойки возможна установка двух блоков питания PS 407. Работа выполняется при естественном охлаждении.

В традиционных системах распределенного ввода/вывода на основе PROFIBUS-DP существует множество несогласованных циклов: цикл выполнения программы центрального процессора, циклы обмена данными через PROFIBUS-DP, циклы обслуживания входов станций распределенного ввода/вывода и др. В результате этого считываемые в память значения входных сигналов системы относятся к различным моментам времени, что вносит погрешности в работу системы автоматического управления. Для того чтобы исключить названные погрешности, используют изохронный режим.

Контроллеры S7-400 могут комплектоваться центральными процессорами 7 типов. При построении сложных систем имеется возможность параллельной работы до 4 центральных процессоров. Процессорные модули располагают рабочей памятью от 48 Кб (CPU 412-1) до 2 Мб (CPU 417-4) для выполнения программ, столько же для хранения данных. Имеется также загружаемая память: встроенная на 256 Кб и ее расширение – карта RAM на 64 Мб + столько же карта Flash EEPROM. Время выполнения логических операций – 80-200 нс, для операций с плавающей точкой – 480-600 нс. Цена – от 1000 до 10000 €.

Для построения систем автоматического управления с повышенными требованиями к надежности их функционирования предназначены резервированные системы автоматизации S7-400H. S7-400H состоит из двух идентичных подсистем, работающих по принципу “ведущий-ведомый”. Обе системы выполняют одну и ту же программу. Управление процессом осуществляет ведущая подсистема. В случае ее отказа управление в течение 30 мс безударно передается ведомой подсистеме. Для пользователя есть только один центральный процессор и одна программа его работы. Во время переключения с ведущего на ведомый исключается потеря данных и запросов на прерывание. Операции Операции синхронизации работы двух процессоров выполняются по оптоволоконной линии связи через модули синхронизации. (Дорогое удовольствие).

Фирма Siemens выпускает широкую номенклатуру модулей для своих контроллеров семейств Simatic S7-300/400. Производятся также модули с расширенным диапазоном рабочих температур – от –20 до +70.

Для универсальных ПЛК S7-300: SM 331 – модули аналогового ввода с числом каналов от 2 до 8 и разрешением от 9 до 16 бит (169 – 645 €); SM 332 – модули аналогового вывода на 2-8 выходов с разрешением 11-15 бит (280- 840 €); SM 334/335 – модули ввода/вывода аналоговых сигналов – 4 входных и 2 выходных канала; SM 321 – модули ввода дискретных сигналов на 4-32 канала (109-360 €); SM 322 –модули дискретного вывода 4-32 каналов; SM-323 – модули дискретного ввода/вывода по 8 каналов. Функциональные модули этой серии позволяют управлять шаговыми двигателями (FM 353), серводвигателями (FM 354), производить позиционирование по двум осям (FM 351) и другие действия.

Для ПЛК S7-400: SM 431 – модули аналогового ввода на 8 или 16 каналов с разрешением 13-16 бит (514-2000 €); SM 432 –модуль аналогового вывода на 8 каналов с разрешением 13 бит (770 €); SM 421 – модули дискретного ввода по 16-32 каналам; SM 422 – модули вывода дискретных сигналов по 8-32 каналам. Функциональные модули: 3-канальные модули позиционирования (FM 451/453); 16-канальные регуляторы с аналоговым и импульсным выходом (FM 455C и S) и др.

Еще одна фирма – Octagon Systems (США) – выпускает изделия в стандарте MicroPC, который рассчитан на жесткие условия эксплуатации (-40 + 85), стойкость к вибрациям до 5-10g и к ударам до 20-40g. Платы имеют размеры 114х124 мм. 100% применение элементной базы КМОП позволяет в несколько раз снизить потребляемую мощность по сравнению с обычным IBM РС. Таким образом, платы Octagon Systems не требуют принудительного воздушного охлаждения и могут устанавливаться в герметизированные корпуса. Для питания необходим единственный источник напряжения 5 В. Среднее время наработки на отказ (MTBF) для изделий фирмы имеют порядок 200000 часов.

Изделия серии MicroPC представляют собой идеальное сочетание полной (в том числе и конструктивной) совместимости с шиной ISA и малого размера плат, обеспечивающего высокие механические характеристики системы и лёгкое встраивание изделий MicroPC в любое оборудование. Почти всю разработку и отладку программного обеспечения можно производить на обычном персональном компьютере, установив в него платы ввода_вывода MicroPC, а затем переносить готовое программное обеспечение в контроллер, где в ПЗУ уже находится ядро операционной системы DOS 6.22. Однако при этом Вы можете использовать практически любое знакомое Вам программное обеспечение и средства разработки (например DOS, Windows NT/95/98, QNX, Linux и др.), которые работают на стандартной IBM PC платформе, или специальные инструментальные пакеты и библиотеки (UltraLogik, RTKernel и др.). Новые платы Octagon Systems полностью совместимы с современными встраиваемыми ОС Windows CE .NET, Windows XP Embedded, QNX Momentics и Linux, что значительно сокращает время создания конечной системы.

Фирма выпускает также компактные одноплатные компьютеры с поддержкой Ethernet, USB, PC/104+, COM-портов, интегрированным видеоадаптером и др. атрибутами IBM PC. В номенклатуру изделий входят процессорные платы и платы ввода/вывода в стандарте PC/104 и многое другое.

 

Фирма LiPPERT Automationstechnik GmbH была основана в 1987 году и специализируется в разработке и производстве высокотехнологичных и высококачественных микроконтроллеров и встраиваемых ПК для промышленного применения в жёстких условиях эксплуатации. Изделия компании широко используются в промышленных и встраиваемых компьютерах, мультимедиа, Интернет и телекоммуникационных устройствах для промышленных, мобильных и потребительских приложений.

Все изделия LiPPERT работают в температурном диапазоне –20...+60°С или –40...+85°С. С 1998 года компания является сертифицированным системным интегратором Microsoft. Поставляемая продукция совместима с Windows (9x, NT, CE, 2000, XP), Linux, QNX, VxWorks и может программироваться на Assembler, C++ и других популярных языках. Производство компании сертифицировано по стандарту ISO 9001. Фирма выпускает одноплатные промышленные компьютеры формата РС/104 и РС/104+, встраиваемые компьютеры формата ETX (114х95 мм), модули ввода/вывода. Поддерживаемые ОС: Windows (9x, NT, CE, 2000, XP), Linux, QNX, VxWorks.

 

Grayhill Inc — американская компания со штаб_квартирой в западном пригороде Чикаго Ла Гранже (штат Иллинойс). Свою производственную деятельность компания начала в 1943 году с выпуска изделий для оборонной промышленности.

Выпускает ПЛК семейств OpenLine, OpenDAC. Они рассчитаны на подключение к ним различного числа несущих панелей с модулями ввода/вывода. Контроллеры построены на микропроцессорах фирм Intel (80386SX, 40 МГц) и AMD (586, 133 МГц). Количество каналов ввода/вывода – от 32 до 128 со скоростью опроса 500 мкс для цифровых и 1 мс для аналоговых. Внутренний интерфейс объединительной платы контроллера – PC/104, внешний – или Ethernet (10 Мбит/с) или RS-485.

Фирма Grayhillвыпускает модули нескольких серий, в том числе серии OpenLine, обеспечивающие гибкость ввода/вывода. Для этого они содержат всего 2 канала определенного типа (или один – дифференциальный). Модули аналогового ввода позволяют использовать сигналы от термопар, термометров сопротивления и других аналоговых датчиков. Все модули имеют гальваническую развязку с напряжением изоляции до 2500 В, рассчитаны на жесткие условия эксплуатации (от -40 до +85, 20 g вибрации размахом 15,24 мм, удар 1500). Модули, как правило, устанавливаются в специализированные монтажные панели, имеющие клеммные соединители для подвода внешних цепей.

Стандартные и миниатюрныемодули устанавливаются на специальных монтажных платах и удерживаются винтами или крепёжными металлическими полосами. Светодиодные индикаторы показывают состояние каждого модуля. Предохранители 5 А защищают выходные модули от короткого замыкания в нагрузке.

Для модулей с типом корпуса Open Lineсуществуют специальные монтажные панели.

Маркировка модулей: <тип модуля > - <вход/выход><вид сигнала><суффикс>. Тип модуля OpenLine – 70L для дискретного и 73L для аналогового. Модули стыкуются с оборудованием Advantech с помощью платы UNIO96/48. Модули аналогового ввода имеют АЦП на 16 разрядов с временем преобразования 500 мкс/канал. Разрешение модулей аналогового вывода 12 бит. Компания маркирует модули цветом: аналогового ввода – синие, аналогового вывода – голубые, дискретного ввода на постоянном токе – желтые, на переменном токе – белые, дискретного вывода – соответственно черные и красные.

Варианты исполнения модулей

Тип модуля (корпуса) Размер

Стандартный 43,2×31,8×15,2 мм

Миниатюрный 43,2×25,4×10,2 мм

Полноразмерный G5 48,3×55,9×11,7 мм

Модули OpenLine 55,9×68,58×12,95 мм

 

Отечественная фирма Fastwel выпускает широкую номенклатуру изделий в формате MicroPC. Она производит ПЛК, процессорные платы, модули ввода/вывода в форматах PC/104, MicroPC и AT96, терминальные платы и др. изделия.

RTU186 - Специализированный встраиваемый контроллер с поддержкой

USB, Ethernet и модема

● Процессор Am186CU 50 МГц (напаян на плате)

● ОЗУ 512 кбайт (напаяно на плате)

● Флэш_диск 512/1024 кбайт (напаян на плате)

● Часы реального времени

● Сторожевой таймер

● Оптоизолированный внешний сброс

● Файловая система FDOS, совместимая с MS_DOS 6.22

● 2 последовательных порта: COM1 — RS_232C, COM2 — RS_232/RS_485 с

гальванической изоляцией/модем

● USB: 1 порт slave

● Ethernet: 1 порт 10Base_T

● Модем: скорость до 56 кбит/с, опция

● Аналоговый ввод: 8 каналов (ток 0_20 мА/ напряжение 0_5; 0_10; ±5; ±10 В),

разрешение 12 бит, гальваническая изоляция 1000 В

● Дискретный ввод: 16 каналов с поканальной гальванической изоляцией

2500 В, источник напряжения +9 В постоянного тока для запитки «сухих»

контактов

● Дискретный вывод: 8 каналов типа «открытый коллектор», максимальный

ток до 100 мА при 24 В

● Многофункциональный ввод_вывод: до 72 каналов с уровнями ТТЛ; возмож ность непосредственной работы с модулями серий 70G/73G и 70L/73L

фирмы Grayhill

● Среднее время безотказной работы 355000 часов

● Требования по питанию: напряжение 10_28 В, максимальный ток 0,5 А

● Диапазон рабочих температур от –40 до +85°C

● Диапазон температур хранения от –55 до +85°C

● Относительная влажность от 5 до 95% (без конденсации)

● Габаритные размеры: 214×72×21,5 мм (без монтажной корзины)

 

 
 

Расположение основных функциональных блоков RTU186

 

CPC502 – это модуль системного контроллера на основе процессора Intel Pentium M с поддержкой стандартов CompactPCI / PXI, 32-разрядной / 33 МГц шины для создания высокопроизводительных систем. Поддержка обоих стандартов, cPCI и PXI, включает возможность устанавливать мезонинные модули расширения с обеих сторон платы модуля.

Ключевым отличием процессора Intel® Pentium® M является заново разработанное ядро с интегрированной кэш-памятью первого уровня объемом 64 кб и кэш-памятью второго уровня объемом до 2048 кб. Это ядро позволяет процессору Intel® Pentium® M обогнать процессор семейства Intel Pentium® 4 по соотношению величины вычислительной мощности на единицу частоты процессора. Процессор, устанавливаемый на плате, может быть в корпусе µFCPGA478 или µFCBGA479.

Одним из преимуществ процессора Pentium M является очень низкое энергопотребление, и в то же время он может работать на впечатляющих скоростях от 1,1 до 2,0 ГГц при частоте системной шины в 400 МГц. CPC502 использует чипсет, в составе которого GMCH Intel 82855GME и Hance Rapid (6300ESB) ICH. На плате может быть напаяно до 1 Гб памяти DDR с ECC. Память может работать на частотах до 333 МГц. Система включает два порта Gigabit Ethernet и встроенный 2D/3D графический ускоритель Intel, в распоряжении которого имеется до 64 Мб памяти, разделяемой с системой. Это обеспечивает модулю большие возможности при работе с графикой через интерфейсы VGA или TFT LVDS.

CPC502 поставляется со следующим набором PC-интерфейсов: шесть портов USB 2.0; три последовательных COM-порта; два интерфейса EIDE ATA100; один разъем CompactFlash Type I/II; один порт для работы с накопителями на гибких магнитных дисках; один параллельный порт и стандартные разъемы J1 и J2 на задней стороне модуля для подключения к шине CompactPCI.

Модуль совместим с такими операционными системами как Microsoft Windows 2000/XP/CE, QNX и Linux.

Fastwel предлагает модули в формате MicroPC: AI16-5A-1 (2, 3, 4) с АЦП на 16 однополярных или 8 дифференциальных каналов с выходным дополнительным кодом на 14 разрядов и скоростью преобразования для N каналов 100000/N выборок/с, 2 ЦАП на 12 разрядов, 8 линий дискретного вывода; AI8S-5A-1 (2) с 8 АЦП на 14 разрядов со скоростью преобразования 100000 выборок/с или по каналу DMA – 800000 выборок/с, 2 12-разрядных ЦАП, 16 линий дискретного вывода; AIC123 с возможностями модуля AI16-5A, но имеет программируемый цифровой фильтр, автокалибровку АЦП и ЦАП во всех диапазонах, программируемые уровни тревог, программное смещение диапазонов входного сигнала с точностью 40 мВ в пределах ± 5В. Все модули оснащены буфером FIFO на 1024 слова, используют автосканирование входов. ПО – FWAI под управлением Windows/XP и QNX/Neutrino.

Кроме названных выше производителей видное место в их длинном ряду занимают компании Allen-Bradley, Motorola, Natoinal Instruments (США), WAGO (Германия).


Дата добавления: 2015-02-09; просмотров: 90; Нарушение авторских прав


<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Программное обеспечение. - ОС, устанавливаемые на контроллерах, компьютерах и серверах; | Сетевые технологии АПК
lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2019 год. (0.046 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Главная страница Случайная страница Контакты