Андреев Е.Б., Попадько В.Е. Технические средства систем управления технологическими процессами нефтегазовой промышленности - файл n2.doc

приобрести
Андреев Е.Б., Попадько В.Е. Технические средства систем управления технологическими процессами нефтегазовой промышленности
скачать (2860.9 kb.)
Доступные файлы (16):
n2.doc736kb.01.01.1996 04:51скачать
n3.doc766kb.01.01.1996 04:59скачать
n4.doc319kb.01.01.1996 04:37скачать
n5.doc117kb.01.01.1996 04:38скачать
n6.doc136kb.01.01.1996 04:38скачать
n7.doc106kb.14.02.2004 13:24скачать
n8.doc243kb.01.01.1996 04:23скачать
n9.doc53kb.14.02.2004 13:27скачать
n10.doc490kb.14.02.2004 13:34скачать
n11.doc404kb.14.02.2004 11:28скачать
n12.doc105kb.14.02.2004 11:31скачать
n13.doc217kb.14.02.2004 13:08скачать
n14.doc344kb.14.02.2004 11:56скачать
n15.doc593kb.01.01.1996 04:34скачать
n16.doc366kb.01.01.1996 06:49скачать
n17.doc267kb.01.01.1996 04:35скачать

n2.doc





2.8. Контроллеры компании Schneider Electric.

Компания Schneider Electric является одним из мировых лидеров в области разработки, производства и продажи электрооборудования и компонентов, в том числе программно-аппаратных средств автоматизации.

К
онтроллеры Quantum являются специализированными компьютерными системами с возможностями цифровой обработки сигналов. Quantum разработан на базе модульной, расширяемой архитектуры для задач управления в реальном времени промышленными объектами. При этом используются модули центральных процессоров (CPU), интерфейсные модули, модули ввода/вывода (I/0), модули питания (PS) и монтажные платы.

При разработке контроллеров серии Quantum Automation Series сохранена полная преемственность с семейством контроллеров Modicon 984. Кроме этого, для повышения эффективности прикладных систем предусмотрен ряд усовершенствований, позволяющих улучшить функциональные возможности и снизить их общую стоимость.

CPU - модуль центрального процессора Quantum, обязательно находится на локальной монтажной панели ввода/вывода.

В семействе имеется шесть типов процессоров: CPU 113 02, CPU 113 03, CPU 213 04, CPU 424 02, CPU 434 12, CPU 534 14.

Сборка контроллера (модули питания, процессора, ввода/вывода, интерфейсные модули) осуществляется на монтажных панелях. Панели позволяют механически фиксировать и электрически соединять все модули, используемые в контроллере. Все модули системы имеют стандартные размеры (высота - 250 мм, ширина - 40.34 мм, глубина - 103.85 мм).

Каждая монтажная панель содержит пассивную схемную плату, которая обеспечивает модулям связь друг с другом и идентификацию номера их слотов без дополнительных переключателей. В семействе Quantum имеются монтажные панели на 2, 3, 4, 6, 10 и 16 слотов.

Модули могут быть вставлены в любой слот (место) любой монтажной панели и удалены при включенном питании (“горячая” замена) без повреждения модуля или задней панели.

Модули источников питания должны устанавливаться в первый или последний слоты монтажной панели с целью обеспечения охлаждения.

Характеристика контроллеров семейства Quantum

Процессор

CPU 113 02/03

CPU 213 04

CPU 424 02/ 434 12

CPU 534 14

Тип платы

Intel 186

20 Мгц

Intel 286

40 Мгц

Intel 486 DX

80 Мгц

Intel 586 DX

133 Мгц

SRAM

256 / 512 К

768 К

2 Мб

4Мб

Flash

256 / 256 К




1 Мб

1 Мб

Расширяемая память

-

80 К

96К

Логика пользователя

8 / 16 К

32 К

64 К

Память программ

109 / 368К

606К

570/896К

2.5 Мб

Время выполнения логики

0.3 - 1.4

мс

0.1 - 0.5

мс

0.09-0.45 мс

Локальный в/в (основная панель)

Дискретный в/в

448

Аналоговый в/в

56/28

Удаленный в/в (RIO)

DI, DO

На узел

448

В сети

31 744/31 744

AI, AO

На узел

56/28

В сети

1736/868

Распределенный в/в (DIO)

DI, DO

На узел

448

В сети

7840/7840

AI, AO

На узел

24/32

В сети

432/792

Число сетей

3

Батарейка подпитки

литиевая, 3 В

Порты связи

Modbus (RS-232)

1 послед. порт

1 послед. порт

Modbus Plus (RS-485)

1 сетевой порт

2 сетевых порта

Макс. кол-во модулей NOM, NOE и MMS

2

6


Модуль CPU занимает один слот и включает системную память, память прикладных программ и порты связи. Светодиодные индикаторы отображают состояние CPU и портов связи, облегчая устранение неисправностей.

Для использования в проектах, интенсивно использующих расчеты, в некоторых моделях может быть установлен аппаратный математический сопроцессор. При этом значительно снижается время выполнения программ.
Организация ввода/вывода.

Процессор Quantum как контроллер системной шины обеспечивает управление местным (Local), удаленным (RIO- Remote IO) и распределенным (DIO - Distributed IO) вводом/выводом.

М
одуль головного канала RIO устанавливаются в ту же монтажную панель, что и модуль центрального процессора, управляющий системой ввода/вывода. Он используется для двунаправленной передачи данных между центральным процессором и модулями подканалов RIO, установленных на удаленных панелях. Для подключения в сеть модуля головного RIO и одного или более модулей подканалов RIO (до 31) используется коаксиальный кабель (рис 2.8.1). Скорость передачи данных по сети RIO - 1.5 Мбит/с, протяженность сети - до 5250 м.

Рис. 2.8.1. Организация удаленного ввода/вывода.

В системе имеются модули удаленного ввода/вывода (RIO) с одинарным и сдвоенным каналом:

140 CRP 932 00;

В
ариант схемы с двойным кабелем разработан для систем, требующих особой надежности (рис. 2.8.2). Диагностика кабеля и проверка его целостности проводятся автоматически на головном модуле и каждом из узлов. В случае обрыва кабеля система Modicon TSX Quantum оповещает пользователя с помощью сигнального светодиода и внутренней программы проверки работоспособности, результаты работы которой доступны оператору.
Рис. 2.8.2. Организация удаленного ввода/вывода с резервированием

канала связи.

Для увеличения расстояния между контроллером и удаленными шасси ввода/вывода (до 16 км) и повышения помехоустойчивости сети в системе предусмотрены повторители (ретрансляторы). Они обеспечивают переход от коаксиального кабеля или кабеля типа "витая пара" к стандартному оптоволоконному кабелю с сохранением динамического диапазона сети (рис. 2.8.3).

Р
ис. 2.8.3. Применение оптоволоконного кабеля в системах удаленного

ввода/вывода.

Конфигурирование системы распределенного ввода/вывода не требует специальных модулей в каркасе контроллера. В процессоре имеется порт (порты) Modbus Plus. Такой же порт (порты) имеется на адаптере распределенного ввода/вывода, устанавливаемом в удаленном каркасе (рис. 2.8.4).

В системе имеются адаптеры распределенного ввода/вывода с одинарным (модель 211) или сдвоенным каналом (модель 212) и питанием от переменного и постоянного тока:

Рис. 2.8.4. Организация распределенного ввода/вывода.

Вариант схемы с двойным кабелем предназначен для систем, требующих повышенной надежности.

Связь между контроллером и каркасами распределенного ввода/вывода (до 63 с повторителями) осуществляется по витой паре (расстояние до 2100м) или оптоволоконному кабелю (до 15 км). Скорость передачи данных - 1 Мбит/с.

Количество модулей на узел зависит от тока нагрузки и занятых адресов.

Контроллеры Quantum позволяют подключать до трех сетей распределенного ввода/вывода для повышения гибкости и оптимизации конфигурации системы. Одна сеть подключается через порт Modbus Plus, встроенный в CPU. Две дополнительные сети могут быть подключены при помощи интерфейсных модулей Modbus Plus.

Характеристика локального, удаленного и распределенного ввода/вывода контроллеров семейства Quantum приведена ниже.

Характеристика ввода/вывода

Ввод/вывод

Локальный I/O

RIO

DIO

Дискретный в/в

На узел

448

448

448

В сети

-

31 744/31744

7840/7840

Аналоговый в/в

На узел

56/28

56/28

24/32

В сети

-

1736/868

432/792

Типовые монтажные панели

6, 10

10, 16

2, 3, 4

Физический канал

-


Коаксиальный кабель

Витая пара

Количество узлов на сеть

-

31

63

Скорость передачи

-

1.5 Мбит/сек

1 Мбит/сек

Поддержка Momentum

-

нет

да

Поддержка гор. резерва




да

нет

Совместимость с Modbus+




нет

да


Система Quantum имеет в своем составе широкий набор модулей ввода/вывода различных типов и уровней сигналов.
Резервирование.

В системах управления, требующих высокой надежности, следует применять специализированный резервированный контроллер Quantum 140 CHS 110 00.

Две одинаково сконфигурированные системы Quantum связываются между собой через процессор резервированного контроллера, устанавливаемый в каждой из систем. В конфигурации каждого из контроллеров определены область и объем передаваемых данных и информации о состоянии контроллеров. При такой конфигурации один из контроллеров является основным, а другой находится в резерве и готов принять управление каналом удаленного ввода/вывода при любой неисправности основной системы.

Скорость обмена информацией между контроллерами равна 10 Мбод, а время переключения системы с основного контроллера на резервный - 13 - 48 мс.

К
онфигурация системы с резервируемыми контроллерами на оптоволоконном кабеле приведена на рис. 2.8.5.

Рис. 2.8.5. Система с резервированными контроллерами Quantum.

Коммуникационные возможности.

Семейство контроллеров Quantum поддерживает многие стандартные сети и промышленные шины: Modbus, Modbus Plus, Remote I/O, TCP/IP Ethernet, SY/MAX Ethernet, MMS Ethernet, Interbus, Lonworks и др.

Все процессоры Quantum оснащены 9-штырьковым разъемом RS-232C, который обеспечивает связь по принадлежащему Modicon протоколу Modbus. Скорость передачи данных - 19.2 Кбод, расстояние - 15м, максимальное количество узлов в сети Modbas - 247.

Все процессоры Quantum имеют также как минимум один разъем RS-485 для взаимодействия с компонентами системы управления по протоколу Modbas Plus. Скорость передачи данных - 1 Мбод, физическая среда - витая пара, оптоволоконный кабель, расстояние - 450м, максимальное количество узлов в сети Modbus Plus - 64.

Для расширения коммуникационных возможностей в системе Quantum предусмотрен набор интерфейсных модулей, предоставляющих дополнительные порты связи:

И
нтерфейсные модули сетей Modbus Plus, InterBas и Ethernet TCP/IP поддерживают контроллеры семейства Momentum в качестве распределенного ввода/вывода. Причем один модуль NOE поддерживает до 63 контроллеров Momentum, а в контроллер Quantum можно вставить два таких модуля. Схема взаимодействия контроллера Quantum с различными сетями приведена на рис. 2.8.6.

Рис. 2.8.6. Сетевые возможности контроллеров Quantum.

Условия эксплуатации:

На рис. 2.8.7 представлена структурная схема системы автоматизации НПС "Новоселово". Система автоматизации включает три уровня.

На нижнем уровне размещены датчики и вторичные преобразователи, обеспечивающие формирование входных аналоговых и дискретных сигналов, а также вторичные приборы и органы управления, устанавливаемые по месту.

Средний уровень включает в себя программируемые логические контроллеры серии QUANTUM, работающие в локальной сети MODBUS+ с аппаратурой верхнего уровня. Для обеспечения большого числа линий ввода/вывода использована архитектура удаленного ввода/вывода (RIO), реализованная на базе коаксиального кабеля. Повышенная надежность удаленного ввода/вывода достигается использованием двойного кабеля на случай повреждения соединительной арматуры или обрыва кабеля.

Предусмотрено 100% "горячее" резервирование контроллеров QUANTUM. Связь между процессорами осуществляется с помощью волоконно-оптического кабеля длиной 3 метра.

Р
ис. 2.8.7. Структурная схема системы автоматизации НПС.

Средний уровень обеспечивает:

Верхний уровень системы управления реализован на базе двух персональных компьютеров (основной и резервный), установленных в операторной НС. Обмен данными между АРМ1 и АРМ2 производится по сети Ethernet QNX. На АРМ2 имеется текущая база данных, что обеспечивает "горячее" резервирование АРМ оператора-технолога.

Верхний уровень системы управления обеспечивает:

Семейство контроллеров Premium имеет в своем составе как традиционные модульные контроллеры, собранные на монтажных платах, так и PC - совместимые контроллеры.

Модульные контроллеры могут конфигурироваться на базе целого ряда процессорных модулей TSX 57, размещаемых на монтажных панелях: TSX P57 102; TSX P57 202, TSX P57 252; TSX P57 302, TSX P57 352; TSX P57 402, TSX P57 452.

К
роме того, в состав семейства входят специализированные модули управляющих процессоров PMX 57, также размещаемых на монтажных панелях:

- TPMX P57 102;

Процессоры типа PMX 57 обладают теми же характеристиками, что и соответствующие процессоры типа TSX 57, но могут поддерживать до 10 контуров регулирования.

Наконец, в системе имеются процессорные платы, совместимые с PC:

Центральный компьютер при работе с РС-совместимыми контроллерами Premium должен иметь следующие характеристики:

Характеристика контроллеров семейства Premium

Тип процессора

P 57 102

P 57 202/252

P 57 302/352

P 57 402/452

Внутренняя память

32 К

48/64К

64/80К

96/112К

Расшир. память

64 К

128К

256К

Выполнение логики

0.72 мс

0.31 / 0.31мс

Ввод/вывод

Расшир. панели на 12 слотов

2

8

Расшир. панели на 4, 6, 8 слотов

4

16


Всего слотов

21 (27/4*8)

87 (111/8 *16)

Дискретные I/O

512

1024

2040

Аналоговые I/O

24

80

128

255

Контуры регулир.

10

10/

/10

/10

Коммуникационные возможности

Сетевой порт UNI-TELWAY

2



Сетевой порт FIPIO

-

- / 1

Поддерж. сети третьих фирм

-

1 (InterBus)

2 (InterBus,

PROFIBUS)

Модуль Ethernet

TSX ETY 110

1

3

4

Модуль SAY 100 AS-i шины

2

4

8

Модуль SCY21601

2 порта (UNI-TELWAY, Modbus, FIPWAY, XWAY)

Сетевая карта FPP 10/20

FIPWAY, FIPIO, XWAY

Сетевая карта MBP 100

Modbus plus

Сетевые карты SCP 111/112/114

UNI-TELWAY, Modbus, XWAY

Сетевая карта MDM 10

Телефонный модем


Монтаж модульных контроллеров производится на панелях, рассчитанных на различное количество модулей:

Размер расширительных панелей (Д х В х Г):

187.9/261.6/335.3/482.6 х 151.5 х 160 мм.

Длина указана для панелей на 4, 6, 8 и 12 слотов. Высота панели с установленными модулями - 165 мм, глубина - 160 мм - указана с установленными модулями.

Расширительные панели могут быть размещены на расстоянии не более 100м от базовой панели. При использовании модуля Bus X remote (TSX REY 200 "Master", устанавливаемый в базовой панели) это расстояние может достигать 250м (модуль поддерживает два канала расширения - имеет два порта). В этом случае в первую расширительную панель каждого канала должен быть установлен модуль TSX REY 200 "Slave".

Таким образом, максимальное расстояние между платой процессора и последней расширительной платой составляет 350м (зависит от модулей, размещаемых в расширительных платах).

Контроллер TSX P57 102 (TPMX P57 102) допускает использование двух расширительных панелей на 12 слотов (всего 24 слота), из которых под модули ввода/вывода можно занять 21 слот. При использовании других расширительных панелей (на 4, 6 и 8 слотов) их количество в системе можно увеличить до четырех (всего 32 слота), но под модули ввода/вывода можно занять 27 слотов.

Все остальные контроллеры семейства типов TSX, TPMX, TPCX имеют существенно большие возможности по расширенному вводу/выводу. Они допускают использование 8 расширительных панелей на 12 слотов (всего 96 слотов), из которых 87 слотов – для модулей ввода/вывода, или 16 расширительных панелей на 4, 6, 8 слотов (всего 128 слотов). В такой конфигурации под модули ввода/вывода используется 111 слотов (рис. 2.8.8).


Рис. 2.8.8. Расширение ввода/вывода контроллеров Premium.

Удаленный ввод/вывод для контроллеров TSX P57 252/352/452, TMPX P57 252/352/452 и PCX P57 3512 обеспечивается встроенным портом FIPIO Master. По этой сети к центральному процессору может быть подключено до 127 устройств:

А
рхитектура сети FIPIO может быть простой (один центральный процессор - рис. 2.8.9) и сложной (с несколькими сегментами). Количество сегментов в системе - не более 15 (14 повторителей). Протяженность сегмента зависит от способа связи: от 1000м до 15 км. Скорость передачи данных - 1 Мбит/сек.

Рис. 2.8.9. Удаленный ввод/вывод на базе сети FIPIO.

Во все процессоры семейства и интерфейсный модуль SCY 21601 могут быть вставлены сетевые карты FPP 10/20, также обеспечивающие удаленный ввод/вывод.

Коммуникационные возможности.

В
се контроллеры TSX, TMPX имеют два встроенных порта (TER и AUX) для взаимодействия с сетью UNI-TELWAY. По умолчанию порты сконфигурированы как UNI-TELWAY "master", но с помощью переключателя их можно настроить на "slave". Контроллеры TPCX имеют один порт UNI-TELWAY (TER). Взаимодействие контроллеров по сети UNI-TELWAY показано на рис. 2.8.10.

Рис. 2.8.10. Контроллеры Premium и Micro (TSX37) в сети UNY-TELWAY.

- дискретные и аналоговые в/в контроллеров TBX, Momentum;

Количество модулей TSX SAY 100 в контроллере:

Модуль TSX SCY 21601 имеет два порта:

карта TSX SCP 111 - UNI-TELWAY, Modbus (RS-232D);

карта TSX SCP 112 - UNI-TELWAY, Modbus (токовая петля);

карта TSX SCP 114 - UNI-TELWAY, Modbus (RS-485).

Протоколы UNI-TELWAY, Modbus имеют следующие характеристики:

Условия эксплуатации:

Контроллеры семейства Micro (TSX 37) выпускаются в трех исполнениях:

Дисплейный блок, размещенный на контроллере (слева вверху), предназначен для отображения информации, необходимой для диагностики и поддержки ПЛК и его модулей. Для этого он имеет 96 индикаторных ламп.

Характеристика контроллеров семейства Micro

Тип ПЛК

TSX 37-10

TSX 37-21

TSX 37-22

RAM внутренняя энергонезависимая

14 Кслов

20 Кслов

20 Кслов

Встроенная Flash

16 Кслов

16 Кслов

Карта PCMCIA 32

-

32 Кслова

Карта PCMCIA 64

-

64 Кслова

Выполнение логики

0.3 мс

0.15 мс

Слоты в базовом шасси

2

3

Слоты в шасси расширения

2

Дискретный ввод/вывод


Базовое шасси

128

192

Шасси расширения

64

64

Удаленный в/в (4 TSX 07)

96

96

Удаленный в/в на AS-i шине

124/124

124/124

Макс. модулей на 64 канала

2

3

Аналоговый ввод/вывод


Количество модулей

2

4

Количество каналов

16/8

32/16

Встроен. аналоговые в/в

-

-

8/1

Встроен. счетчики 500 Гц

да

да

да

Коммуникация


Кол-во встроенных UNI-TELWAY соединений

1

2

2

Коммуникационные модули

-

1

1


Контроллеры TSX 37 поддерживают локальный, расширенный и удаленный ввод/вывод.

Локальный ввод/вывод обеспечивается встроенными каналами ввода/вывода и слотами, предназначенными для модулей ввода/вывода. Контроллер TSX 37-10 имеет 2 слота (128 каналов), а контроллеры TSX 37-21/22 - 3 слота (192 канала) для модулей ввода/вывода.

Для увеличения количества устанавливаемых модулей к базовому шасси может быть подключено мини - шасси расширения на 2 слота (64 канала).

Все типы модулей могут быть установлены во все доступные слоты (модули счетчика устанавливаются только в слоты базового шасси).

Удаленный ввод/ввод (дискретный) обеспечивается с помощью ПЛК типа Nano (TSX 07), имеющих до 24 дискретных вводов/выводов. ПЛК TSX 37 допускает подключение 4-х контроллеров TSX 07 в качестве удаленного ввода/вывода (96 каналов ввода/вывода). Протяженность канала связи не превышает 200м.

Дискретные модули выпускаются в двух форматах: стандартный, который занимает один слот (два установочных места) и полуформатный, занимающий одно установочное место. Все остальные модули - полуформатные. В первый слот базового шасси устанавливается стандартный модуль.

Дискретные модули отличаются не только форматом, но и количеством каналов (от 4 до 64), типом входов (постоянного или переменного тока), типом выходов (транзисторные или релейные) и методом подключения (клеммная колодка или НЕ10 соединитель).

Модули аналогового ввода/вывода отличаются количеством каналов (от 2 до 8) и типом вводов/выводов (уровень тока или напряжения, термомодули и т.д.). Они бывают только полуформатными с винтовой клеммной колодкой. Могут быть установлены в любой слот контроллеров, исключая первый слот базового шасси. В контроллер TSX 37-10 можно установить 2 модуля (в базовое шасси или в расширение). Контроллеры TSX 37-21/22 допускают 4 модуля с одним ограничением: максимум 2 модуля TSX ASZ 200 может быть установлено в базовом шасси.

Коммуникационные возможности.

Контроллеры TSX 37 имеют стандартную мультифункциональную связь через терминальный порт - неизолированный RS-485.

TSX 37-10 имеет один терминальный порт, а TSX 37-21/22 - два, обозначенные TER и AUX. Оба эти порта являются функционально идентичными.

Заданный по умолчанию способ связи терминального порта - UNI-TELWAY ведущий. При конфигурировании порта можно задать режимы связи UNI-TELWAY ведомый или символьный.

В зависимости от режима работы, выбранного в процессе конфигурирования, терминальный порт может использоваться для подключения:

Протяженность шины UNI-TELWAY - не более 1000м, скорость передачи данных - 19.2 Кбод.

Рис. 2.8.11. Контроллеры Micro в сети UNI-TELWAY.

Это устройство дополнительно дублирует терминальный порт, что позволяет подключить к ПЛК 37-10 одновременно программный терминал и ЧМИ.

Р
ис. 2.8.12. Контроллер Micro (TSX 37) - ведущий шины AS-i.

Размер контроллеров:

TSX 37-10 - 170.3/282.7 х 151 х 132.5 мм.

TSX 37-21/21 - 227.9/341.4 х 151 х 132.5 мм.

Ширина (длина) контроллеров указана без/с шасси расширения.

Условия эксплуатации:



Сравнительная характеристика контроллеров SE

Семейство

Quantum

Premium

Micro

Встроенная/

расширение

4Мб/96кб

96Кб/256Кб

20/64Кслов

Выполнение логики

0.09-0.45 мс

0.31 мс

0.15 мс

Поддерживаемые DI/DO

31 744/31 744

2040

380

Поддерживаемые AI/AO

1736 / 868

255

32/16

Локальные DI/DO

448

2040

192

Локальные AI/AO

56 / 28

255

32 / 16

Порты в процессоре

2

3

2

Интерфейсные модули

6

2

1 карта

Сети и шины

Ethernet TCP/IP, Modbus Plus, LonWorks, InterBus

Ethernet TCP/IP, PROFIBUS-DP, UNI-TELWAY, Modbus Plus, FIPWAY,

AS-i шина

UNI-TELWAY, Modbus Plus, FIPWAY, FIPIO,

AS-i шина




Семейство контроллеров TSX Momentum включает четыре вида устройств, объединяемых в одно целое для построения разнообразных компонентов систем автоматизированного управления: процессорные адаптеры, коммуникационные адаптеры, адаптеры расширения и базовые модули (шасси) ввода/вывода.

Контроллеры Momentum находят широкое применение в проектах, требующих территориально рассредоточенного размещения узлов ввода/вывода. Базовые модули ввода/вывода и коммуникационные адаптеры при этом размещаются в непосредственной близости от технологического оборудования с использованием широкой номенклатуры полевых сетей.

В
случае, когда “интеллект” требуется расположить рядом с точками контроля, используют процессорные адаптеры.

Процессорные адаптеры содержат ЦП, ОЗУ, флэш-память и предназначены для хранения и выполнения прикладных программ управления местным вводом/выводом и устройствами распределенного ввода/вывода по общим для этих устройств сетям. Кроме того, все процессорные адаптеры имеют по меньшей мере один встроенный порт Modbus. Размер адаптеров процессора - 61.02 x 125 x 25.9 мм (на рисунке процессорный адаптер закреплен на шасси ввода/вывода).

В семействе Momentum имеется 6 моделей процессорных адаптеров:

Адаптеры расширения дают процессорному адаптеру возможность связи по каналу Modbus Plus или возможность последовательного обмена данными с такими устройствами, как модемы и операторские терминалы.

Адаптеры расширения включают в свой состав блок питания, часы и коммуникационный порт. В семействе имеется три типа адаптеров расширения, отличающихся типом порта:

В зависимости от задач, решаемых контроллером в системе управления, возможно размещение на модуле (шасси) ввода/вывода одного или двух адаптеров:

Характеристика процессоров Momentum

Семейство

CCS 700 00/10

760 00 / 10

780 00 / 10

Встроенная память

64 Kб

256 / 512 Кб

64 / 512 Кб

Память пользоват.

2.4 Kслова

12 / 18 Kслов

2.4 / 18 Kслов

Flash - память

256 Kб

256 / 512 Кб

256 / 512 Кб

Частота

20 / 32 МГц

20 / 32 МГц

20 / 32 МГц

Выполнение логики

0.25 / 0.16 мс

Поддерживаемые регистры

2048 / 2048

4096 / 26032

2048 / 26032

Поддерживаемые

0 и 1

2048 / 2048

в любом сочет.

2048 в любом сочет. /

0-8192, 1-8192

Порты в процессоре

1/1

2/2

2/2

Сети и шины

Modbus RS-32

Modbus RS-232, I/OBus

Modbus RS-232, Modbus RS-485


Коммуникационные возможности.

В зависимости от модели процессорные адаптеры семейства имеют один или два коммуникационных порта. Эти порты позволяют процессору связываться со следующими устройствами:

Процессоры 171 CCS 700 00 и 171 CCS 700 10 имеют один коммуникационный последовательный порт RS-232 (Modbus slave).

Процессоры 171 CCS 760 00 и 171 CCC 760 10 имеют два порта: последовательный порт RS-232 (Modbus slave) и порт I/OBus для управления и взаимодействия с другими устройствами удаленного ввода/вывода, находящимися под управлением CPU.

Процессоры 171 CCS 780 00/10 также имеют по два порта:

- порт 1 - последовательный порт RS-232 (Modbus slave);

- порт 2 - последовательный порт RS-485 (Modbus slave).

Кроме этого, несколько портов обеспечивают адаптеры расширения:

П
ри построении сетей через порты RS-232 и RS-485 используются специализированные кабели. На рис. 2.8.13 приведена схема 4-х проводной связи с одним мастером, а на рис. 2.8.14 - схема 2-х проводной связи с двумя мастерами.

Рис. 2.8.13. Сеть контроллеров Momentum с одним мастером.

Р
ис. 2.8.14. Сеть контроллеров Momentum с двумя мастерами.

Рис. 2.8.15. Контроллеры Momentum в сети InterBus.

Рис. 2.8.16. Контроллеры Momentum в сети Modbus Plus.
В первом случае кластер содержит до 8 устройств, вся сеть - до 8 кластеров. При любом способе построения сети максимальная ее протяженность достигает 450м (без повторителей) и 1800м с повторителями.

В системах управления с распределенным вводом/выводом порты Modbus Plus можно использовать в сетях удаленного (распределенного) ввода/вывода и в сетях верхнего уровня.

В сетях ввода/вывода один CPU обслуживает до 63 устройств.

В семействе Momentum имеется набор специализированных коммуникационных адаптеров, предоставляющих устройствам семейства возможность коммуникации с наиболее популярными шинами и сетями:

Размер шасси ввода/вывода: 125 х 141.5 х 47.5 мм.

Условия эксплуатации:

К
онтроллеры семейства TSX 07 можно отнести к серии очень маленьких контроллеров. Они выпускаются в трех модификациях в зависимости от числа каналов ввода/вывода: на 10 (6I/4O), 16 (9I/7O) и 24 (14I/10O) ввода/вывода.

Длина контроллеров зависит от числа каналов ввода/вывода, а высота и глубина (толщина) одинаковы для всего семейства - 105/135/165 х 85 х 60 мм.

Монтаж контроллеров производится на плате или DIN – рейке.

Характеристика контроллеров TSX 07

Память данных

256 слов, 64 константы, 128 бит

Память программ

до 1000 инструкций (RAM EEPROM)

Время сканирования

6 – 8 мс (19.2 Кбод), 15 – 17 мс (9.6 Кбод)

Количество каналов

10, 16, 24

Дискретный I/O

6/4, 9/7, 14/10

Аналоговый I/O

Присоединяемые модули на 1I и 1O

Расширенный ввод/вывод

Плата расширения

1 (24 I/O)

Подчиненные TSX 07

3 (72 I/O)

Всего I/O на систему TSX 07

120 I/O

Порты

Порт RS-485

master/slave по протоколу UNI-TELWAY

Порт RS-485

для расширения в/в, подчиненных TSX 07, slave по протоколу Modbus.

По умолчанию все вводы/выводы сконфигурированы как дискретные.

К каждому контроллеру можно присоединить один аналоговый ввод (TSX AEN) и один аналоговый вывод TSX ASN (одноканальные) – 0-10В, ± 10В, 4-20мА с разрешением по входу 12бит, а по выходу - 8 бит. Аналоговый выход сконфигурирован как импульсный.

Расширение ввода/вывода базового контроллера осуществляется либо одной платой расширения ввода/вывода (24 I/O), либо такими же контроллерами TSX 07 Nano (10, 16, 24 I/O) – до трех подчиненных контроллеров.

К
онтроллеры расширения соединены с базовым контроллером с помощью витой пары. Максимальное расстояние между базовым и последним в расширении контроллером - не более 200м (рис. 2.8.17).

Рис. 2.8.17. Расширение ввода/вывода базового TSX 07.
Коммуникационные возможности.

В каждом контроллере семейства имеется два порта:

- порт RS-485 – мастер/подчиненный по протоколу UNI-TELWAY;

удаленного контроллера по протоколу slave Modbus.

Через терминальный порт контроллеры Nano (до 27) могут быть подключены к контроллеру семейства Micro. Скорость обмена – до 9600 бод.

Ч
ерез порт расширения контроллеры Nano (до 27) могут быть подключены к станции оператора (расстояние до 200 м, скорость до 19 200 бод - рис. 2.8.18).

Рис. 2.8.18. Взаимодействие контроллеров Nano со станцией оператора.

Контроллеры Compact разработаны на базе малых контроллеров Modicon серии 984. Имеют более развитую логику и коммуникационные возможности (Modbus, Modbus+).

В семействе контроллеров Compact имеется 13 моделей процессоров: А984-120/ 130/ 131/ 141/ 145 и Е984 241/ 245/ 251/ 255/ 258/ 265/ 275/ 285. Все процессоры семейства - 16-ти разрядные (слово - 16 бит).

Все контроллеры А984, а также контроллеры Е984 241/245/251/255 имеют вспомогательную память (EEPROM card) для хранения конфигурации системы и логики пользователя.

Контроллеры Е984 258/265/275/285 имеют 1Мб Flash памяти. Кроме этого Е984 275/285 имеют вспомогательную память на PCMCIA карте (до 4 Мб).


Характеристика контроллеров А984

Контроллеры

A984 120/130

А984-131/141

А984-145

Статическая память







Память пользователя

1.5К / 4К

4К / 8К



Карта памяти EEPROM, 8-32К

да

да

да

CPU

8 МГц

Логика

4.25-6 мс

Локальный ввод/вывод

Дискретный

256 (0 или 1)

Регистры

32 I / 32 O, всего 64

Коммуникации

Порт Modbus

1

2 / 2

1

Порт Modbus+

-

-

1







Характеристика контроллеров Е984

Контроллер

Е984-241/251

Е984-245/255

Е984-258

Е984-265/275/285

Статическая память





32К

16К/32К/64К

Память пользователя

8К / 16К

8К / 16К

16К

8К/16К/32К

Расширен.

/ 24 К

/ 24 К

-

-

Flash RAM

да

да

1 Мб

1 Мб

SRAM, К

-

-

512

8/512/1024

PCMCIA

-

- / 1 / 1

CPU, МГц

16

25

Логика

2.13 - 3 мс

0.2 - 0.6 мс

Локальный ввод/вывод

Дискретный

256 (0 или 1)

-

-

Регистры

всего 64

32 I / 32 O

всего 256 128 I/ 128 O

всего

256/512/1024

Коммуникации

Порт Modbus

RS-232

2 / 2

1 / 1

2

2 /2 /2

Порт Mod +

-

1 / 1

-

1 /1 /1


Контроллеры Compact монтируются на панели (DTA), которая устанавливается на DIN – рейку (35 мм). Различают три типа панелей DTA: первичная – DTA 200 (5 слотов) и две вторичных – DTA 201 (5 слотов) и DTA 202 (2 слота). Панели DTA 200 и DTA 201 имеют следующие размеры: 213.4мм Х 142мм Х 31мм, панель DTA 202 - 91.5мм Х 142мм Х 31мм.

Как минимум система (контроллер) должна включать первичную панель DTA 200. Собственно процессор занимает два левых слота панели. Оставшиеся три слота заполняют модулями ввода/вывода.

Как максимум система может включать четыре панели: одну – первичную и три вторичных (максимальная конфигурация контроллеров – панель DTA 200 и 3 панели DTA 201 – 18 модулей ввода/вывода – 3+5*3). При использовании панели DTA 202 она должна быть последней.

Все панели системы могут быть размещены в линию (на одной DIN-рейке). При размещении панелей на двух DIN - рейках (2+2, 2+1, 1+1) панели, установленные на разных DIN - рейках, соединяются сетевым расширительным кабелем BXT 201.

Ввод/вывод.

Процессоры семейства обеспечивают управление местным (в конфигурации контроллера только первичная панель DTA 200), расширенным (в конфигурации контроллера имеются вторичные панели) и удаленным вводом/выводом.

Любой процессор семейства поддерживает максимум 18 модулей ввода/вывода.

Для организации удаленного ввода/вывода в системе предусмотрен специализированный модуль InterBus S Master. Система способна поддерживать до 16 узлов с модулем BKF 201 (16W) и 64 узла - с модулем BKF 201 (64W).

Один процессор поддерживает до 3 мастер-модулей. BKF 201 (64W) устанавливается в слоты для модулей I/O только первичной панели. BKF 201 (16W) устанавливается в любой слот для модулей I/O вторичных панелей (DTA 201, DTA 202).

Общая протяженность сети - до 13 км, расстояние между узлами - до 400м.

Подчиненный InterBus S (BKF 202) устанавливается в любой I/O слот контроллера (обязательно наличие CPU). Имеет два порта (вход и выход) для взаимодействия с сетью InterBus (рис. 2.8.19).


Р
ис. 2.8.19. Вариант организации удаленного ввода/вывода.

У
даленный ввод/вывод может быть также организован с помощью модуля DEA 202, который устанавливается на удаленной панели. Модуль занимает два слота и устанавливается только в две первые ячейки первичной панели DTA 200. DEA 202 поддерживает до 18 модулей ввода/вывода (18*16=288 вводов/выводов). Как и подчиненный модуль BKF 202, DEA 202 имеет два порта (вход и выход) для взаимодействия с сетью InterBus (рис. 2.8.20).

Рис. 2.8.20. Вариант организации удаленного ввода/вывода.

Условия эксплуатации контроллеров:

– 40 до + 700С);

Программирование контроллеров компании Schneider Electric.

Контроллеры семейства Nano (TSX 07) программируются ручным программатором FTX 117 или в пакете PL7-07 (языки LD и IL).

PL7 Micro - пакет для программирования контроллеров семейства Micro (TSX 37): язык релейной логики и язык инструкций (соответствует стандарту IEC - 1131-3).

PL7 Junior - для программирования контроллеров семейства Micro (TSX 37) и контроллеров семейства Premium (TSX/PMX/PCX 57) в операционной системе Windows.

PL7 Pro - модификация PL7 Junior (имеет механизм создания функциональных блоков пользователя, экраны Runtime). Пакет включает следующие языки: LD, IL, ST и язык, похожий на язык последовательных функциональных блоков (SFC). Пакет программ PL7 Pro соответствует стандарту IEC - 1131-3.

PL7 Prodyn - инструментарий для управления, диагностики и поддержки контроллеров TSX 37 (семейство Micro) и контроллеров семейства Premium (TSX/PMX/PCX 57).

Concept – универсальное ПО для программирования контроллеров (Windows 95, Windows NT). Включает весь инструментарий:

Поддерживает семейства Quantum, Momentum, Compact (моделей Е984-258/265/275/285) и включает следующие языки: LD, IL, ST, SFC, FBD, 984 LL. Соответствует стандарту МЭК (IEC) 1131-3.

Программное обеспечение SCADA.

Компания Schneider Electric предлагает проектным организациям, интеграторам и конечным пользователям SCADA - систему Monitor Pro.

Система Monitor Pro базируется на программном обеспечении Factoty Link, разработанном американской фирмой US DATA. Компания Schneider Electric имеет партнерское соглашение с US DATA, на основании которого она дополняет систему Factoty Link своими библиотеками и драйверами и предлагает как программный продукт Monitor Pro.

Система Monitor Pro обладает следующими возможностями, которые можно считать характерными и для других систем подобного класса:

Минимальная конфигурация пакета - 256 переменных ввода/вывода, сверху пакет практически неограничен. Имеется библиотека стандартных графических объектов, контейнеры ActiveX.

2.8. Контроллеры компании Schneider Electric
Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации