1.5 Выбор аппаратных и программных средств
Исходя из требований изложенных в ТЗ, необходим построить комплекс используя контроллеры из комплекса «Контар».
В основе комплекса –контроллеры МС8 и МС12. МС8(12) представляет собой универсальное измерительное, сигнализирующее, управляющее и коммуникационное устройство, к клеммам которого могут непосредственно подключаться датчики, исполнительные устройства и другие источники и приемники информации [1].
Контроллер МС8(12) спроектирован так, чтобы ресурсов одного прибора было достаточно для автоматизации наиболее распространенных объектов автоматизации: небольшой тепловой пункт, приточная установка, кондиционер и т.п.
МС8(12) осуществляет:
измерение и преобразование в цифровую форму различных аналоговых сигналов, представляющих такие физические параметры как температура, давление, расход, уровень, влажность, содержание газов, освещенность и т.п. по каждому из 8 входов;
преобразование дискретных (бинарных) сигналов, представляющих состояние различных внешних контактов; сигнализацию отклонений параметров от предустановленных значений;
управление всевозможным исполнительным оборудованием: реле, пускателями, электромоторами насосов, вентиляторов, исполнительными механизмами клапанов, задвижек, заслонок, направляющих аппаратов, жалюзи, позиционерами и т.п.;
передачу и приём информации по каналам RS485, RS232, USB, Ethernet и ZigBee;
функцию часов реального времени с энергонезависимой памятью;
архивирование данных и событий во внутренней памяти.
Управление всем подключенным оборудованием и обмен информацией осуществляется по алгоритмам, записанным в контроллер , а также по сигналам с верхнего уровня управления.
Контроллеры МС8 имеют 2 аналоговых выхода, каждый из которых может быть сконфигурирован пользователем путём установки замыкателей на 0-10В или 0-20мА. В контроллерах МС12 имеется 4 аналоговых выхода, два из которых аналогичны выходам МС8, остальные два - только 0-10В. Эти выходы могут быть использованы для управления аналоговыми исполнительными механизмами (позиционерами) заслонок и клапанов, например, типа Belimo, Sauter, Honeywell и т.д., тиристорными усилителями мощности, например, У13, или использоваться для связи приборов КОНТАР с другими приборами, не имеющими с КОНТАРом цифровой связи.
Дискретные выходные ключи (всего 8) прибора МС8 выполнены по-разному. В приборе МС8.1x1 и MC8.3x1 выходы–это "сухие" транзисторные ключи, не имеющие гальванического разделения [2].
В контроллерах МС8.2х2 и МС8.3х2 выходы–это "сухие" симисторные ключи, гальванически изолированные от всех остальных узлов и каждая пара выходов при этом изолирована друг от друга. Обычное их использование–включение реле переменного тока или других устройств, например, трёхпозиционных клапанов Belimo, Samson, Sauter, Siemens, рассчитанных на управление сигналами 24В переменного тока.
В контроллерах МС12 - 8 релейных силовых выходов типа “сухой ключ”.
Контроллеры МС8 и МС12 могут работать автономно, управляя каждый своей установкой, т.е. минимальный уровень–один контроллер с подключенными датчиками и исполнительными устройствами (ИУ).
Рисунок 1.1 – пример использования контроллера.
Для интеграции с сетями LON подключение осуществляется через шлюз MCP.3 [3].
Для настройки подключения используется программа FieldServer Configuration Utility.
Рисунок 1.2 – подключение к сетям LON
Так как питание модуля МСР3 осуществляется напряжением 24 вольта – будет практичней и удобней использовать контроллер с питанием 24 вольта. В данном случае это контроллер МС8.2. Каждый из модулей потребляет около 6 ватт. При выборе блока питания необходимо предусмотреть двойной запас по мощности. Хорошим выбором будет использование промышленного блока питания Chinfa DRAN30-24 со следующими характеристиками[4]:
Входное напряжение – 85-264вольт
Выходная мощность – 30 ватт
Выходное напряжение – 24 вольта
Выходной ток – 1250 миллиампер
Метод крепления – DIN рейка
В качестве пульта управления используется встраиваемый компьютер с активным дисплеем на основе процессора Intel Atom. С установленной операционной системой Windows XP SP3.
В качестве Ethernet коммутатора можно использовать любой удобный и надёжный коммутатор, общего назначения. В данном проекте используем коммутатор MOXA EDS-205A-M-SC-T. Коммутатор имеет крепление на DIN рейку, выполнен в металлическом корпусе, имеет питание 10-60 вольт. Работа этого коммутатора была проверена в жёстких условиях эксплуатации, и он выбран как самый надёжный из доступных по цене.
При выборе программных средств руководствуемся документацией комплекса «Контар». Будет необходим MCServer, который позволяет получить доступ к спискам переменных контроллера. В качестве систему управления используем АРМ из того же комплекса программ. Необходимо будет исключить из него компоненты архивирования и SQL сервер, чтобы снизить нагрузку на процессор и соответственно уменьшить теплоотдачу и потребление энергии пультом. При необходимости можно написать свою систему управления для конкретного случая. Доступ к данным МС сервера возможен посредством технологии .NET. На консоль АРМ пульта необходимо вынести минимум органов управления и сигналов для управления конечным пользователям системы.