- •I. Базовые средства автоматизации
- •1. Общие проблемы выбора базовых средств автоматизации
- •2. Промышленные компьютеры
- •3. Встраиваемые компьютеры
- •4. Особенности программного обеспечения промышленных компьютеров
- •5. Промышленные контоллеры
- •6. Структурные компоненты контроллеров
- •7. Классификация контроллеров
- •8. Языки программирования промышленных контроллеров
- •Примеры базовых функций языка fbd
- •9. Системы подготовки программ промышленных контроллеров
- •10. Выбор контроллеров
- •11. Современный рынок контроллерных средств
- •11.1 Рынок зарубежных контроллеров
- •11.1.1 Одноплатные встраиваемые ibm pc совместимые контроллеры
- •11.1.2 Релейные универсальные контроллеры
- •11.1.3 Контроллеры фирмы Siemens серии simatic s7-200
- •Сравнительная характеристика различных cpu серии simatic s7-200 и контроллеров на их базе.
- •Элементарные типы данных
- •Сложные типы данных
- •11.1.4 Программируемые контроллеры simatic s7-300 и simatic s7-400
- •11.1.5 Контроллеры фирмы advantach серии adam-5000
- •11.1.6 Контроллеры фирмы wago серии wago-I/o-system
- •11.1.7 Программируемые логические контроллеры фирмы омron
- •Сравнительные характеристики различных моделей контроллера cs1
- •Характеристики различных моделей контроллеров фирмы omron
- •11.1.9 Контроллеры фирмы Шнайдер-электрик
- •11.2 Отечественный рынок промышленных контроллеров
- •11.2.1 Промышленные контроллеры оао «зЭиМ»
- •Модули контроллеров семейства Ремиконт р-130
- •Габаритные размеры и масса блоков и модулей
- •Параметры дискретных сигналов кросс
- •Основные данные аналоговых модулей кросс
- •Характеристика каналов бцп
- •Параметры дискретных выходных сигналов блока t-di01 (ячейка d03)
- •Параметры дискретных входных сигналов блока t-di01 (ячейки dm, di3, dm)
- •Параметры дискретных ячеек блоков t-adi01, т-мк1
- •Параметры аналоговых ячеек блоков t-adi01, t-mk1
- •11.2.2 Контроллеры группы «текон»
Сравнительные характеристики различных моделей контроллера cs1
Технические данные |
CS1 |
|||
GS1G-CPU42-EV2 |
CS1G-CPU44-EV2 |
GS1H-CPU64-EV2 |
CS1H-CPU67-EV2 |
|
Входов /Выходов |
960 |
1230 |
5120 |
5120 |
Память программы, кШагов |
10 |
30 |
30 |
250 |
Выполнение базовой инструкции, мкс |
0,08 |
0,06 |
0,04 |
0,04 |
Число инструкций |
400 |
400 |
400 |
400 |
Область DM, кСлов |
32 |
32 |
32 |
32 |
Счетчики /таймеры |
4096/4096 |
4096/4096 |
4096/4096 |
4096/4096 |
Р и с. 1.52. Программируемый контроллер CS1
В таблице 1.6 сведены сравнительные характеристики различных моделей контроллеров фирмы OMRON.
Т а б л и ц а 1.6.
Характеристики различных моделей контроллеров фирмы omron
|
CPM1/CPM2 |
CJ1 |
CS1 |
|
Встроенные |
Цифровой вход-выход |
10 - 60 |
0 -16 |
нет |
Входы счетчиков |
5 - 20 кГц |
100 кГц |
нет |
|
Импульсные входы |
2 - 10 кГц |
100 кГц |
нет |
|
Макс. количество точек цифрового ввода/вывода |
10 - 192 |
320 - 2560 |
960 - 5120 |
|
Время выполнения (битовые команды) |
0,72 - 0,64 мкс |
0,10- 0,02 мкс |
0,04 -0,02 мкс |
|
Память команд |
2000 - 4000 слов |
10000 - 120000 шагов |
10000 - 250000 шагов |
|
Память данных |
1000 - 2000 слов |
32000 - 256000 слов |
32000 - 448000 слов |
|
Карта памяти CompactFlash |
нет |
До 64 Мбайт |
До 64 Мбайт |
|
Аналоговый ввод-вывод |
Макс. 4 х 3 точек разрешение 8 бит, 12 бит U, I, ТС, Рt100 |
Макс. 40 х 8 точек разрешение 12/13 бит U, I, ТС, Рt100 |
Макс 80 х 8 точек разрешение 12/13бит U, I.TC, Рt100 |
|
Модули специальных функций |
|
Регулирование температуры, Высокоскоростные счетчики (500 кГц), Управление по положению, Макрос реализации протокола |
Регулирование температуры, Высокоскоростные счетчики (500 кГц), Вход блока кодирования SSI. Управление по положению, Координатное управление, Управление техпроцессом, Макрос реализации протокола, Свободно программируемые модули |
|
Промышленные сети |
Последовательные линии связи |
Ethernet Controller Link Последовательные линии связи |
Ethernet Controller Link Последовательные линии связи |
|
Главное устройство промышленной шины Fieldbus |
CompoBus/Si |
DeviceNet CcmpoBus'S PROFIBUS-DP |
DevfcsNet CompoBus/S PROFIBUS-DP CAN/CANopen |
|
Канал ввода/вывода промышленной шины |
DevfceNet CompoBus/S PROFIBUS-DP |
DeMceNet PROFIBUS-DP |
DevteNet PROFIBUS-DP САN/CANopеn |
|
11.1.8 РС - совместимые контроллеры фирмы ICP DAS
В производстве контроллеров компания ICP DAS представлена сериями I-8000 и WinCon-8000. Эти контроллеры строятся на основе открытых архитектур на базе РС-совместимой платформы.
Серия PC-совместимых контроллеров I-8000.
Основная модель контроллера серии I-8000 имеет процессор AMD188ES с тактовой частотой 40МГц, до 512 Кбайт оперативной памяти с возможностью питания от отдельной батареи, до 512 Кбайт Flash-памяти, встроенные часы реального времени и сторожевой таймер. Объем Flash-памяти можно наращивать до 32 Мбайт. Встроенный сторожевой таймер представляет собой аппаратно реализованную схему сброса, контролирующую рабочее состояние контроллера. Для связи с модулями расширения используется высокоскоростная последовательно-параллельная локальная шина, сочетающая в себе шину, подобную шине ISA и последовательный интерфейс RS-485. Контроллеры имеют также встроенные аппаратные и программные средства самодиагностики. В ПЗУ встроена операционная система MiniOS7, аналогичная MS DOS.
Все контроллеры этой серии выполнены в едином конструктивном блоке (рис. 1.53). В его состав входят центральный процессор, источник питания, панель управления, коммуникационные порты и от 4 до 8 слотов расширения. Модули ввода/вывода устанавливаются непосредственно в корзину контроллера. Для расширения системы можно использовать специальные корзины расширения, подключаемые по шине RS-485, или отдельные модули ввода/вывода серии I-7000.
Р и с. 1.53. Внешний вид контроллеров I-8000.
Для удобства контроля за работой контроллера имеется встроенная панель управления. На ней расположены 5-знаковый 7-сегментный индикатор, 3 светодиода и кнопки управления. На индикатор может выводится информация о статусе работы I-8000 и состоянии аналоговых входных или выходных каналов (информация о состоянии дискретных каналов выводится на светодиоды, расположенные на модулях расширения). Четыре кнопки позволяют просматривать необходимые данные на дисплее и управлять работой контроллера.
Питание контроллера может осуществляться постоянным нестабилизированным напряжением в диапазоне от 10 до 30 В.
Контроллер обеспечивает трехуровневую гальваническую изоляцию до 3000 В.
Фирма ICP DAS специально для применения в контроллерах серий I-8000 разработала операционную систему MiniOS7. Ее отличительными особенностями являются:
быстрая загрузка (0.1…0.2 с);
компактное ядро (примерно 23Кб);
возможность программной загрузки новой версии ядра;
поддержка скоростной внутренней шины;
прямой контроль модулей серий I-8000;
поддержка работы с Flash-памятью;
встроенные функции диагностики контроллера.
Операционная система работает не с жесткого, а с ROM-диска, защищенного от записи. Платой за встроенность операционной системы в контроллер явилось некоторое уменьшение объема пространства на Flash-диске, доступного для программ пользователя (на 23 Кбайт). Но зато сразу после включения питания начинается автоматическая загрузка операционной системы, и контроллер готов к работе.
Разрабатывать программы для контроллера можно на обычном компьютере. Можно использовать обычные языки программирования, такие как Си, Pascal, BASIC, то есть все то, что используется для создания программ под DOS. Однако в контроллере используется процессор AMD188, поэтому в программе нельзя использовать инструкции процессора 286 и выше. Скомпилированную программу загружают во Flash-диск контроллера. Это делается после подключения контроллера через выделенный для этой цели СОМ-порт к любому последовательному порту обычного компьютера при помощи специальной утилиты, поставляемой в комплекте с контроллером..
Отладку программ на контроллере можно производить и без перезаписи содержимого Flash-диска. Для этого можно использовать виртуальный диск, создаваемый в ОЗУ контроллера с помощью специального драйвера, поддерживаемого MiniOS7.
Серия контроллеров WinCon-8000.
Является дальнейшим развитием серии I-8000. Он разработан на базе процессора Intel Strong ARM 206МГц, имеет встроенный видеоконтроллер с портом VGA, разъемы USB, PS/2 для манипулятора и клавиатуры, а также возможность подключения накопителей стандарта Compact Flash. Все это дает возможность использовать этот контроллер как полноценный промышленный компьютер. В то же время, WinCon сохраняет аппаратную преемственность и полностью совместим со всеми модулями ввода/вывода серии I-8000. Операционная система реального времени Windows CE.NET позволяет программировать WinCon, используя Visual Basic.NET, Visual C#, Embedded Visual C++, а также современные SCADA-системы.
В качестве примера кратко приведем характеристики двух контроллеров.
L-8731: PC-совместимый промышленный контроллер, Intel Strong ARM 206МГц, 32Mб Flash, 64Mб SRAM, 1xRS232, 1xRS485, Ethernet, USB, Linux, 7 слотов расширения (рис. 1.54).
Р и с. 1.54.Промышленный контроллер L-8731
W-8741-G: PC-совместимый промышленный контроллер, Intel Strong ARM 206МГц, 32Mб Flash, 64Mб SRAM, 1xRS232, 1xRS485, 2xEthernet, Windows CE.NET, 7 слотов расширения (рис. 1.55).
Р и с. 1.55. Промышленный контроллер W-8741-G
Модули ввода/вывода серии I-8000.
Могут устанавливаться как в контроллеры I-8000, так и в контроллеры WinCon-8000. На сегодняшний день насчитывается более 50 моделей модулей ввода/вывода, которые могут обеспечить связь контроллера фактически с любыми объектами, использующими стандартные промышленные сигналы. Внешний вид модулей ввода/вывода серии I-8000 показан на рис. 1.56.
Модули расширения серии I-8000 делятся на два типа: параллельные и последовательные. Модули параллельного типа - высокоскоростные устройства ввода/вывода, которые могут быть установлены только контроллеры серии I-8000/WinCon-8000. Модули последовательного типа обладают более низкой скоростью обмена и могут устанавливаться как в слоты расширения контроллеров, так и в слоты корзин расширения 87k4, 87k5, 87k8, 87k9, обеспечивая таким образом расширение контроллеров или работая в качестве станции удаленного ввода/вывода с интерфейсом RS-485.
Р и с. 1.56. Внешний вид модулей ввода/вывода серии I-8000
