Модули удаленного ввода/вывода
Это малогабаритные контроллеры, которые решают узкоспециализированные задачи и располагаются в непосредственной близости от технологического объекта (рис. 23).
Рисунок 23 – Модули удаленного ввода/вывода
Если в технологическом процессе задействовано множество датчиков и исполнительных устройств контроллеры рассредоточены на большой территории и сильно удалены друг от друга (десятки, сотни метров), то использовать обычный контроллер неудобно и экономически не выгодно. В этом случае для создания АСУТП используются специальные контроллеры, называемые модулями удаленного ввода/вывода. Примером таких контроллеров являются модули ADAM. Это небольшие по габаритам устройства, которые устанавливаются в непосредственной близости от объекта управления. У них ограничены функциональные возможности, тем не менее, они обладают всеми признаками контроллера: наличие собственного процессора, ОЗУ, флэш – ПЗУ, гальванической развязки и обладают возможностью программирования.
Модули ADAM узко специализированы, имеют крайне низкие требования по напряжению и питанию (10-30В), способны работать в экстремальном диапазоне температур (от -400С до +850С).
Модули аналогового ввода
Они выпускаются в двух вариантах:
-многоканальный ввод (до 8). Эти модули циклически опрашивают свои входы и транслируют результаты измерений через ЛВС на центральный компьютер.
-одноканальный ввод с возможностью автономного управления одним исполнительным устройством в режиме ЛКУ. Например, модуль может измерять температуру в печи и если она выходит за заданные центральные компьютерные пределы, выполнять включение/отключение нагревательного элемента.
Модули аналогового вывода
Они обеспечивают вывод одного аналогового сигнала. При этом модуль отслеживает (измеряет), какой сигнал фактически выдается на исполнительное устройство. Эту задачу выполняет АЦП, подключенный к непосредственному выходу модуля. Это обеспечивает возможность предотвращения аварийных ситуаций.
Модули дискретного ввода/вывода
Эти модули обеспечивают одновременно и ввод и вывод дискретных сигналов. Для маломощных исполнительных устройств имеется модуль на 7 входов и 8 выходов. Если возникает необходимость коммутации мощных устройств, используются другие модули с меньшим количеством выходов.
Модуль пид-регулятора
Обеспечивает измерение сигнала обратной связи с исполнительных устройств и аналоговое управление.
Специальные модули для работы с определенным видом датчиков: термодатчики и тензодатчики
Подключение модуля с датчиком и исполнительным устройством под отвертку. Это дает возможность вмонтировать в АСУТП силами службы АСУ предприятия.
Структура асутп на основе модулей adam
Структура такой АСУТП показана на рисунке 24.
Рисунок 24 – Структура АСУТП на базе модулей удаленного ввода/вывода
Программа работы АСУТП создается в SCADA-системе (например, Genie) и хранится на центральном компьютере. Компьютер имеет последовательный порт ввода/вывода, работающий в интерфейсе RS 232. Этот интерфейс неудобен для использования. Для передачи данных в ЛВС предприятия разработан другой интерфейс – RS 485. В нем в качестве канала связи используется 2 скрученных между собой проводника, подключаемых под отвертку. Скорость передачи данных при этом снижается, однако этого достаточно для такой структуры АСУТП. Для преобразования интерфейсов RS 232/ RS 485 используется специальный модуль ADAM.
Модули устанавливаются на технологическом оборудовании и подключаются к общему каналу связи. Если модули сильно удалены от компьютера и их число велико, то сигнал необходимо усилить. Эту задачу выполняет ретранслятор интерфейса.
Алгоритм работы такой АСУТП аналогичен ПЛК: сначала осуществляется опрос всех модулей ADAM, подключенных к датчикам, а затем следует обработка данных, вычисление сигналов управления исполнительными устройствами. После этого в ЛВС выдаются значения сигналов исполнительных устройств. Распознавание информации осуществляется по адресам модулей.