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.

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.

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^оС;

- влажность – 5% - 95% без конденсации.

Монтаж контроллеров SmartWIRE производится на рейке 7.5 х 35 мм DIN-типа.

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
		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.
	8 DI	Могут принимать сигналы постоянного и переменного тока и имеют 5 модификаций по диапазону рабочего напряжения: 12В, 24В, 48В, 120В, 240В.
	16 DI
	8 релейных	30В постоянного тока, 250В переменного тока с резистивной и индуктивной нагрузкой.
	16 релейных
	8 DO	24-240В переменного тока
	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.
	8 AI	Для работы с термопарами типов J, K, E, T и в диапазоне ±80мВ.
	4AO	Для работы с сигналами 0 - 20 мА, 4 - 20 мА с разрешением 12 разрядов.
	4 счетных входа	Диапазон счетчика - 32 бит, от 0 до 4 294 967 295. Сигналы постоянного тока 3-28В.

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.

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.