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.

Конфигурация 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 Quantumоснащены 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 сетиModbas- 247.

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

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

• модули интерфейса сети Modbus Plus (NOM);

• модули сети Ethernet TCP/IP (NOE);

• модули шины LonWorks (NOL);

• модули шины InterBus (NOA).

• Модули интерфейса сети Modbus Plus:

• 140 NOM 211 00 - 1серийный порт Modbus (RS-232) и 1 порт связи для Modbus Plus (RS-485);

• 140 NOM 212 00 - 1 серийный порт Modbus (RS-232) и 2 порта для Modbus Plus (RS-485) для двухкабельного подключения в одну сеть Modbus Plus (или сеть распределенного ввода/вывода DIO);

• 140 NOM 252 00 - 1 серийный порт Modbus (RS-232) и 2 оптических порта (передатчик и приемник) для Modbus Plus, оптоволокно, скорость передачи данных 1 Мбод, максимальное расстояние между узлами при обмене "точка-точка" - 3 км, в системе - до 10 км.

• Модули интерфейса сети Ethernet TCP/IP:

• 140 NOE 211 00 - 2 порта (передатчик и приемник) с протоколом 10BASE-T, витая пара, скорость передачи данных 10 Мбод;

• 140 NOE 251 00 - 2 порта (передатчик и приемник) с протоколом 10BASE-FL, оптоволокно, скорость передачи данных 10 Мбод.

• Модули шины LonWorks:

• 140 NOL 911 00/10/20 - 1серийный порт Modbus (RS-232) и 2 порта LonWorks (основной и дополнительный), скорость передачи данных -78 Кбод, для модуля 911 20 - 1,25 Мбод.

• Модули шины InterBas:

• 140 NOA 611 00/10 - 1серийный порт Modbus (RS-232) и 1 порт InterBas (RS-485). Interbus - протокол мастер/подчиненный, скорость 500 Кбит/сек, RS-485 (5-ти проводной) или оптоволокно, расстояние между двумя узлами при удаленном подключении - 400м, общая длина - 12.8 км, количество узлов - 256; при местном подключении 1.5 м, 10м, 8 узлов.

Интерфейсные 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:

• температура 0- 60⁰С;

• влажность 0- 95 % без конденсата при 60⁰С;

• вибрация 10 - 57 Гц с амплитудой 0.075 мм.

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

На нижнемуровне 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.

Рис. 2.8.7. Структурная схема системы автоматизации НПС.

Средний уровень обеспечивает:

• сбор информации от преобразователей сигналов нижнего уровня;

• фильтрацию, линеаризацию и масштабирование входных аналоговых сигналов;

• получение информации от аппаратуры виброконтроля, системы контроля уровня загазованности, аппаратно-программных средств пожаротушения;

• автоматическое управление технологическим оборудованием НПС;

• передачу информации о состоянии объекта на верхний уровень;

• прием информации с верхнего уровня и формирование управляющих воздействий на исполнительные механизмы системы;

• связь с РДП по выделенным телефонным каналам.

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:

• прием информации о состоянии объекта с нижнего уровня;

• мониторинг технологического процесса;

• оперативное управление технологическим процессом;

• архивирование событий нижнего уровня и действий оператора и диспетчера РДП (районный диспетчерский пункт).

• Контроллеры семейства Premium.

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.

Кроме того, в состав семейства входят специализированные модули управляющих процессоровPMX 57, также размещаемых на монтажных панелях:

- TPMX P57 102;

• TPMX P57 202;

• TPMX P57 352;

• TPMX P57 452.

Процессоры типа PMX 57 обладают теми же характеристиками, что и соответствующие процессоры типа TSX57, но могут поддерживать до 10 контуров регулирования.

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

• TPCX 57 1012;

• TPCX 57 3512.

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

• операционная система Windows 95/98 или Windows NT;

• частота 8 МГц и 16-битовая шина ISA.