расширения I-87Kx

Модули серии I-8000, установленные в блоки расширения, можно подсоединять непосредственно к последовательному порту компьютера или контроллера. Таким образом, можно организовать недорогую систему сбора данных и управления для задач, не требовательных к быстродействию (рис. 5.11).

Модули ввода/вывода серии I-8000 делятся на два типа: параллельные и последовательные. Модули параллельного типа – высокоскоростные интеллектуальные устройства, которые могут быть установлены только в контроллеры. Они обмениваются данными с контроллером непосредственно через шину процессора, тем самым, обеспечивая высокое быстродействие функций ввода-вывода. Модули последовательного типа работают через интерфейс RS-485 и обладают более низкой скоростью обмена. Они могут устанавливаться как в слоты расширения контроллеров, так и в слоты блоков расширения.

Номенклатура модулей серии I-8000 с параллельной шиной включает в себя модули аналогового ввода и аналогового вывода, модули дискретного ввода-вывода, таймеры/счетчики, модули контроля и управления перемещением, коммуникационные модули и модули для наращивания объема оперативной и Flash-памяти. В табл. 5.5 представлен перечень модулей ввода-вывода серии I-8000. Все модули имеют светодиодные индикаторы, которые отображают:

· для модулей дискретного ввода-вывода – состояние входа или выхода;

· для модулей аналогового ввода-вывода – выход аналоговой величины за заранее установленные границы диапазона.

Модули обладают съемными клеммными соединителями с винтовой фиксацией внешних проводов.

Таблица 5.5

Модули аналогового ввода-вывода
I-8017H	Скоростной 8-канальный модуль аналогового ввода с изоляцией. Тип входа: по напряжению –0,15... +0,15, –0,5... +0,5, –1... +1, –5... +5, –10... +10 В; по току –20... +20 мА
I-8024	4-канальный модуль аналогового вывода. Диапазоны выходного сигнала: по напряжению 0... +5, 0... +10, –5... +5, –10... +10 В; по току 0... 20, 4... 20 мА.
Модули дискретного ввода-вывода
I-8040	32-канальный модуль дискретного ввода с изоляцией.
I-8041	32-канальный модуль дискретного вывода с изоляцией.
I-8042	Модуль дискретного ввода-вывода с изоляцией – 16 DI, 16 DO
I-8050	Модуль универсального дискретного 16-канального ввода-вывода
I-8051	16-канальный модуль дискретного ввода
I-8052	Модуль дискретного дифференциального ввода с изоляцией – 8 DI
I-8053	16-канальный модуль дискретного ввода с изоляцией
I-8054	Модуль дискретного ввода-вывода с изоляцией – 8 DI, 8 DO
I-8055	Модуль дискретного ввода-вывода без изоляции – 8 DI, 8 DO
I-8056	16-канальный модуль дискретного вывода с изоляцией
I-8057	16-канальный модуль дискретного вывода с изоляцией
I-8060	6-канальный модуль релейного дискретного вывода
I-8063	Модуль дискретного 4-канального ввода и 4-канального релейного вывода с изоляцией

Продолжение табл. 5.5

I-8064	8-канальный модуль мощного релейного дискретного вывода
I-8065	Модуль дискретного 8-канального вывода с изоляцией, переменный ток
I-8066	Модуль дискретного 8-канального вывода с изоляцией
I-8068	8-канальный модуль релейного дискретного вывода
I-8069	8-канальный модуль релейного дискретного вывода с фотоМОП-реле
Модули счетчиков/частотомеров
I-8080	4-канальный счетчик, 0,1... 5 кГц
I-8081	4-канальный счетчик, 0,1... 100 кГц
I-8083	4-канальный счетчик, 0,1... 1 МГц
Условные обозначения: DI – дискретный вход; DO – дискретный выход.

Среди модулей с параллельным интерфейсом также имеются интерфейсные модули (I-8112, I-8114, I-8142, I-8142i, I-8144, I-8210) и модули управления движением (I-8090, I-8091).

Модули последовательного типа работают через интерфейс RS 485 и обладают более низкой скоростью обмена по сравнению с модулями параллельного типа. Они могут устанавливаться как в слоты расширения контроллеров, так и в блоки расширения 87kх. В контроллер можно устанавливать модули в любой комбинации: как параллельные, так и последовательные.

Номенклатура модулей последовательного типа достаточно ши-
рока и включает модули аналогового и дискретного ввода-вывода
(табл. 5.6)

Таблица 5.6

Модули аналогового ввода-вывода
I-87013	4-канальный модуль аналогового ввода сигналов термосопротивлений
I-87016	4-канальный модуль аналогового ввода сигналов тензодатчиков
I-87017	8-канальный модуль аналогового ввода. Тип входа: по напряжению –0,15... +0,15, –1... +1, –5... +5, –10... +10 В; по току –20...+20 мА

Продолжение табл. 5.6

I-87018	8-канальный модуль аналогового ввода сигналов термопар
I-87022	2-канальный модуль аналогового вывода. Диапазоны выходного сигнала: по напряжению 0... 10 В; по току 0... 20, 4... 20 мА
I-87024	4-канальный модуль аналогового вывода. Диапазоны выходного сигнала: по напряжению 0... +5, 0... +10, –5... +5, –10... +10 В; по току 0... 20,4... 20 мА
I-87026	2-канальный модуль аналогового вывода. Диапазоны выходного сигнала: по напряжению 0... 10 В; по току 0... 20, 4... 20 мА
Модули дискретного ввода-вывода
I-87051	16-канальный модуль дискретного ввода
I-87052	8-канальный модуль дискретного ввода с индивидуальной изоляцией
I-87053	16-канальный модуль дискретного ввода, изолированный
I-87054	Модуль дискретного ввода-вывода с изоляцией – 8 DI, 8 DO
I-87055	Модуль дискретного ввода-вывода без изоляции – 8 DI, 8 DO
I-87057	Модуль дискретного вывода с изоляцией – 8 DО
I-87058	Модуль дискретного ввода с индивидуальной изоляцией – 8 DI (240 В, 50 Гц)
I-87063	Модуль дискретного ввода-вывода с индивидуальной изоляцией – 4 DI, 8 DO (реле 30 В, 2 А)
I-87064	Модуль дискретного вывода с индивидуальной изоляцией – 4 DI, 8 DO (реле 250 В, 5 А)
I-87065	Модуль дискретного вывода с индивидуальной изоляцией – 8 DO (оптореле 265 В, 1 А)
I-87066	Модуль дискретного вывода с индивидуальной изоляцией – 8 DO (оптореле 30 В, 1 А)
I-87068	Модуль дискретного вывода с индивидуальной изоляцией – 8 DO (реле 30 В, 1 А)
I-87082	2-канальный счетчик 1 Гц – 100 кГц

Серия iPAC-8000 отличается от I-8000 переработанным процессорным модулем с расширенным функционалом и возможностью работать с высокопрофильными модулями ввода-вывода, поддерживающими функции горячей замены и автоконфигурированием. Все контроллеры так же работают под управлением операционной системы MiniOS7.

КОНТРОЛЛЕРЫ СЕРИИ WinPAC-8000/LinPAC-8000

Контроллеры WinPAC-8000 – дальнейшее развитие модульных промышленных контроллеров от ICP DAS – начали производиться с 2008 года. Устройства оснащены 32-битным процессором PXA270 (520МГц), встроенной операционной системой Windows CE.NET 5.0, интерфейсами VGA, USB, Ethernet, RS-232/485. В зависимости от модели контроллеры имеют 1, 4 или 8 слотов (рис.5.12) для подключения модулей ввода/вывода с высокоскоростной параллельной шиной (высокопрофильная серия I-8K) и модулей с последовательной шиной (высокопрофильная серия I-87K).

Рис.5.12. Контроллез серии WinPAC-8000 с 8 слотами расширения

В новой линейке контроллеров существенно расширились фунциональные возможности:

· Встроенный видеоадаптер. Встроенный порт VGA можно использовать для прямого подключения к обычному LCD монитору. На этом дисплее может осуществляться работа с приложениями SCADA или HMI (запущенными на WinPAC-8000) с помощью клавиатуры и мыши, так же как это делается на обыкновенном персональном компьютере.

· «Горячая» замена модулей ввода-вывода. WinPAC-8000 поддерживает возможность «горячей» замены модулей ввода-вывода, что позволяет не отключать питание контроллера для установки/замены модуля. Операционная система оповестит пользователя об установке или удалении модуля, послав ему информационное сообщение. Это свойство также может быть использовано при создании собственных приложений.

· Резервный вход для питания. Чтобы избежать случайного отключения от электросети, модуль блока питания на WinPAC предусматривает дополнительный вход для подключения электропитания. При пропадании электропитания на одном из входов, работа контроллера не прервется, а сработает реле, к выходу которого может быть подключен какой либо аварийный сигнализатор.

· Разнообразие интерфейсов ввода/вывода (RS-232/485, Ethernet, FRnet, CAN). Помимо локальных слотов ввода/вывода, на WinPAC-8000 имеется несколько встроенных RS-232/485 интерфейсов и два Ethernet порта. В слоты расширения могут быть установлены дополнительные модули с коммуникационными интерфейсами FRnet и CAN.

· 64-битный серийный номер. 64-битный серийный номер уникален для каждого конкретного контроллера. Пользователи могут использовать привязки к этим номерам в своих приложениях, чтобы защититься от несанкционированного копирования (пиратства).

· Встроенный флеш-диск. В обычной ситуации пользователь хранит свои приложения и данные на MicrоSD или флеш-модулях USB. Но если контроллер подвергается вибрациям (как это бывает, например, при движении корабля), то контакт с этими устройствами может нарушиться, что приведет к потере данных и остановке работы. Использование встроенного флеш-диска позволяет исключить возникновение такого рода проблем.

· Сторожевой таймер. Система имеет защиту от сбоев в работе операционной системы или приложения. Для этого в контроллере реализованы два сторожевых таймера (один – для контроля операционной системы, второй – для контроля приложений), которые автоматически перезапустят процессор, если случится подобный сбой. Эта разработка повышает надежность функционирования всей системы.

· SDRAM с резервным питанием. Контроллер WinPAC-8000 оснащен 512 Кб SDRAM, к которой подводится резервное питание от двух литиевых батарей. Такая архитектура обеспечивает сохранность данных в случае отключения питания. Эти батарейки способны обеспечить сохранение информации на микросхемах на протяжении 10 лет. Наличие сразу двух батарей позволяет избежать потери данных при замене одной из них.

· Два порта Ethernet. На WinPAC-8000 есть два порта Ethernet. Они могут быть использованы для создания дублирующих или раздельных Ethernet подключений (например, один для подключения к Internet, другой – для локальной сети).

Использование операционной системы Windows CE.NET 5.0 в контроллерах WinPAC-8000 позволяет получить следующие преимущества:

· Загрузочный модуль небольших размеров, что ускоряетзагрузку операционной системы при включении питания или при перезапуске.

· Используя встроенные программные средства облегчается написание приложений в средах программирования: Visual Basic.NET, Visual C#, Embedded Visual C++ и др.

· Использование котроллера как HTTP сервера с возможностью удаленного доступа к контроллеру через Интернет.

• Работа программы в режиме Real Time.

В контроллер включены следующие программные средства, совместимые с MS программным обеспечением:

– FTP server

– Http server

– ASP (Java script, VB script)

– Встроенный SQL server

– Compact.Net framework 2.0

Благодаря встроенному FTP серверу отпала необходимость в прямом доступе к WinPAC 8000 для изменения программного обеспечения. Используя FTP server и программу VCEP можно "на лету" менять установленное ПО, проводить копирование нужных файлов и, в случае необходимости, полностью перевести управление WinPAC на удаленный компьютер через Ethernet.

Используя встроенный ОРС-сервер, WinPAC легко интегрируется в любую систему SCADA.

При работе с "родными" модулями сбора данных фирмы ICPDAS используется протокол DCON.

Если будет необходимость связаться и получить информацию с оборудования других фирм по COM порту или через Ethernet, для этих целей WinPAC имеет встроенные протоколы связи Modbus/RTU, Modbus/ASCII и Modbus/TCP.

Для облегчения разработки программного обеспечения, WinPAC поставляется в нескольких вариантах с возможностью использования следующих средств программирования:

· Visual Studio. Net 2003/2005.

· Среду разработки ISaGRAF. Как и в предыдущих версиях контроллеров, ISaGRAF поддерживает пять языков программирования IEC 61131-3.

· KW-software системы визуализации хода технологических процессов;

· ПО Indusoft для создания HMI и SCADA приложений на базе самого контроллера.

Использование режима Real Time позволит также использовать контроллер как систему АСУТП, где предъявляются жесткие требования к временным диаграммам работы технологического оборудования

Встроенный Java script и VB script позволяет довольно легко и быстросоздавать WEB приложения, с возможностью удаленного доступа и управления контроллером через Internet через обычный WEB браузер. Использование Java script разгружает процессор контроллера, т.к. скрипты выполняются на стороне клиентской машины. Для этого в браузере должна быть включена поддержка Java script: <script type="text/javascript">. Для получения информации с модулей сбора данных и отображении их на WEB страничке необходимо в Java script подключить функцию работы со встроенной базой данных SQL server.

Пользователям, предпочитающим ОС Linux, доступна модель контроллера с этой установленной ОС. Серия носит название LinPAC и аппаратно полностью идентична серии WinPAC.

Контроллеры серии LinPAC-8000 работают под управлением операционной системы Linux 2.6. Для разработки приложений можно использовать GNU C Linux, Java и GUI или ISAGRAF 5.0.

В составе контроллеров серии WinPAC-8000/LinPAC-8000 могут использоваться только высопрофильные модули ввода/вывода. В номенклатуре модулей ввода/вывода они имеют суффикс «W». Например, модуль I-8024 – низкопрофильный модуль аналогового вывода, а модуль I-8024W – аналогичный высопрофильный.

КОНТРОЛЛЕРЫ СЕРИИ XPAC

Контроллеры серии XPAC-8000 - это новое поколение программируемых контроллеров автоматизации от компании ICP DAS. Данный контроллер совмещает в себе открытость и функциональность компьютера (PC) и надежность программируемого логического контроллера PLC. По сравнению с компьютером или логическим контроллером, XPAC обладает наилучшим соотношением цена/производительность. Контроллер XPAC универсален и может использоваться в автоматизации производства, автоматизации зданий, нефтехимической индустрии, в задачах мониторинга и телемеханики, решениях M2M и др.

Контроллеры серии XPAC-8000 работает под управлением Windows Embedded Standard 2009 (WES) или Windows Embedded CE6, имеет различные порты (VGA, USB, Ethernet, RS-232/RS-485) и слоты расширения (0/1/3/7). Контроллеры обладают мощными процессорами: XP-8000 имеет AMD LX800, XP-8000-Atom работает под Intel Atom, который быстрее в 5-6 раз чем LX-800.

Основные компоненты системы:

1. Мощный процессорный модуль.

· Процессор: для XPAC-8000 - AMD LX 800 -500MHz; Для XPAC-8000-ATOM – Intel Atom - 1.1 или 1.33 GHz.

· Оперативная память: 1 GB RAM (для WES 2009) / 512MB RAM (для CE 6.0).

· Порты ввода-вывода: VGA, два Ethernet, USB, RS-232, RS-485

2. Встроенная операционная система. Операционная система Windows Embedded Standard 2009 имеет свои преимущества. Прежде всего, она поддерживает тот же API Win32, как и Windows XP Professional. То есть программа, работающая под Windows XP, может быть легко запущена на Windows Embedded Standard 2009. Также разработчик может воспользоваться популярными средствами программирования: Delphi, Borland C++ Builder, VS.NET 2005/2008. Операционная система Windows CE 6 – следующее поколение операционных систем реального времени. Основные особенности – надежность и производительность. Ядро WindowsСЕ6 (в отличии CE5) поддерживает значительно большее количество одновременно запущенных процессов: от 32 до 32000 процессов, каждый из которых может работать в 2 Гб виртуальной памяти. Для разработки приложений можно использовать С++ на VS.NET 2005/2008 или языки МЭК-61131-3 на ISAGRAF. Для операторского интерфейса доступны средства TRACE MODE или INDUSOFT.

3. Модули ввода-вывода. Контроллер XPAC-8000 имеет 1, 3, 7 слотов расширения для установки модулей ввода-вывода. Модули расширения для установки в крейт контроллера делятся на 2 типа: I-8K, работающие по параллельной шине и I-87K, работающие по последовательной шине.

4. Удаленный ввод-вывод. XPAC-8000 имеет порты RS-485 и Ethernet для подключения корзин расширения RU-87Pn/ET-87Pn или модулей ввода-вывода I-7000 / M-7000 / ET-7000. Также используя коммуникационные модули CAN и FRNET, контроллер XP-8000 может работать устройствами и модулями ввода-вывода FRNET и CAN.

5.4. Комплекс Деконт

Комплекс Деконт производства компании ДЭП (www.dep.ru) предназначен, в первую очередь, для создания автоматизированных систем управления территориально-распределенными технологическими процессами в различных отраслях промышленности.

Отличительными особенностями комплекса являются: децентрализованная распределенная модульная схема; повышенная помехоустойчивость; дополнительная защита по перегрузкам; разнообразные каналы передачи данных; расширенный температурный диапазон.

Комплекс состоит из набора унифицированных аппаратных и программных модулей, позволяющий, как в конструкторе, собирать практически любые системы автоматизации. Скомпоновав несколько модулей, можно получить, например, блок управления кондиционером. Добавлением еще одного элемента создается автоматическая система управления насосной станцией, теплопунктом. Комбинация с другим модулем превратит предыдущий блок локальной автоматики в контрольный пункт телемеханики, готовый передавать наверх телеметрию и принимать команды диспетчерского управления (не теряя при этом функций автономного регулирования) по практически любому каналу связи – радио, выделенным или коммутируемым линиям связи, аппаратуре уплотнения данных. Комплекс с успехом применяется как база для создания современных автоматизированных систем в таких отраслях, как теплоснабжение, водоснабжение, электроснабжение, нефте- и газоснабжение, на предприятиях машиностроительной, металлургической, химической, горнодобывающей промышленности и связи, в жилом фонде и других объектах городского хозяйства (гостиницы, вокзалы, аэропорты).

Благодаря практически неограниченной информационной емкости комплекса и простоте его наращивания, решение компании ДЭП остается простым и эффективным для любого объекта. Малые размеры и распределенная модульная архитектура комплекса позволяют сделать это с минимальными затратами на сигнальные и управляющие кабели.

Возможности комплекса позволяют создавать как простейшие системы, включающие в себя консольный компьютер с группой распределенных контроллеров, объединенных локальной технологической сетью, так и сложные иерархические системы, объекты которых распределены по территории в сотни квадратных километров и объединены разнообразными каналами связи – локальной технологической сетью, телефонной связью, радиоканалом.

Комплекс ДЕКОНТ позволяет создавать:

· системы диспетчеризации и телемеханики;

· системы локальной автоматики и регулирования;

· системы архивирования технологической информации и регистрации событий;

· системы технического и коммерческого учета энергоресурсов;

· комбинированные системы.

Микропроцессорные изделия комплекса изначально проектировались для длительной и надежной работы в сложных условиях эксплуатации. Специальные мероприятия по повышению надежности и используемые технологии производства позволяют достичь времени наработки на отказ одного устройства не менее 100 000 часов. Высокая надежность комплекса также обеспечивается применением комплектующих от мировых лидеров производства электронных компонентов, таких как ANALOG DEVICES, ZILOG, SIMENS, NATIONAL SEMICONDUCTOR, MICROCHIP, AMD и др.

Все основные аппаратные компоненты комплекса предназначены для круглосуточного непрерывного режима работы в температурном диапазоне –40 … 70 °C. Это позволяет устанавливать модули комплекса на промышленных объектах без дополнительного подогрева или охлаждения.

Для повышения надежности, точности измерений и защиты оборудования от электромагнитных помех используются специальные конструктивные решения:

· каждый модуль размещается в отдельном металлическом корпусе;

· печатные платы покрываются защитным лаком;

· питание модуля может осуществляться в широком диапазоне
9 … 30 В;

· каждый модуль имеет гальваническую изоляцию от источника питания и локальной сети, входные цепи внешних сигналов также имеют групповую или индивидуальную гальваническую изоляцию.

Все модули имеют одинаковый унифицированный размер. Каждый модуль представляет собой конструктивно и функционально законченное изделие, имеющее собственный встроенный источник питания, интерфейс RS-485. Поэтому отдельные модули ввода-вывода можно размещать как в общем шкафу, так и распределять по территории объекта (до 1 км) ближе к датчикам – «по месту».

Встроенное программное обеспечение (ПО) модуля ввода-вывода обеспечивает удобный доступ к обрабатываемой информации непосредственно на месте установки. Для этого в каждом модуле предусмотрено отдельное гнездо для подключения универсального минипульта. С помощью одного минипульта можно автономно настроить любой модуль комплекса, проверить подключение внешних цепей, параметров настройки, значений технологических переменных.

Программирование контроллеров осуществляется в современной интегрированной среде разработки алгоритмов, обеспечивающей пользователям интуитивно понятный инструментарий, базирующийся на методах функциональных блоков FDB – в соответствии с международным стандартом МЭК (IEC)-61131-3. Для пользовательских приложений верхнего уровня обеспечивается доступ в единую базу данных системы по интерфейсу OPC-сервера. Это позволяет использовать распространенные программные продукты, поддерживающие данный открытый промышленный стандарт.

В состав комплекса Деконт входят:

· модули ввода-вывода;

· программируемый контроллер Деконт-А9;

· сменные интерфейсные платы к контроллеру;

· малогабаритный пульт оператора (Минипульт);

· стационарный пульт оператор;

· ПО для контроллеров и верхнего уровня управления.

Контроллер Деконт-А9. Контроллер Деконт-А9 играет ключевую роль в построении любой системы на базе комплекса. Он обслуживает взаимодействие с модулями ввода-вывода, ведет алгоритмы, архивы, поддерживает связь с другими контроллерами и верхним уровнем. Дополняемый сменными интерфейсными платами, контроллер позволяет организовывать разнообразные каналы связи между удаленными объектами автоматизации и верхним уровнем управления.

Габаритные и присоединительные размеры контроллера совпадают с размерами модулей ввода-вывода – это облегчает монтаж системы и упрощает ее проектирование.

Основным конструктивным отличием контроллера от модулей ввода-вывода является его «мезонинная» архитектура. На плате контроллера присутствуют разъемы для подключения двух сменных интерфейсных плат. Интерфейсные платы расширяют коммуникационные возможности контроллера. Для установки такой платы достаточно снять верхнюю крышку контроллера, вставить ответную часть разъема, присутствующего на плате, в один из двух имеющихся разъемов (гнездо интерфейса «С» или «D») на плате контроллера (рис. 5.13). Один контроллер Деконт-А9 позволяет подключать до двух любых интерфейсов, которые образуют «2-й этаж» процессорного модуля. Такое решение обеспечивает гибкую реконфигурацию интерфейсных цепей системы пользователя, удобное резервирование каналов связи, простоту наращивания при минимальных затратах.

Помимо сменных интерфейсов на плате контроллера присутствуют обязательные встроенные интерфейсы RS-485 (интерфейс «В»), RS-232 (интерфейс «А»), Ethernet 10/100T-Base (интерфейс «Е»), а также USB-интерфейсы («F», «G»).

Модули ввода-вывода. Модули ввода-вывода – это микропроцессорные устройства связи с объектом, осуществляющие первичную обработку входных непрерывных и дискретных сигналов и выдачу управляющих воздействий на исполнительные механизмы. Каждый модуль имеет выход в промышленную сеть на основе интерфейса RS-485. Вычислительные мощности модуля обеспечивают ряд дополнительных функций: выработку сигналов о выходе значения за допустимые пределы, синхронизацию времени для ведения единого времени системы, взаимодействие с контроллером, минипультом и т.п.

Рис. 5.14. Расположение интерфейсов контроллера Деконт-А9

Каждый модуль представляет собой функционально законченное устройство, заключенное в металлический защитный корпус. Все модули имеют единый конструктив, интерфейс и питание.

Номенклатура наиболее часто использующихся модулей ввода-вывода представлена в табл. 5.7.

Таблица 5.7