3.2. Управляющий комплекс Decont фирмы ДЭП.
Компания ДЭП - один из крупнейших отечественных производителей многофункциональных ПТК. Использование продукции компании наиболее эффективно там, где требуется собрать технологическую информацию от территориально распределенных объектов, управлять удаленным оборудованием.
Комплекс Decont является многофункциональным изделием и предназначен для создания на его базе разнообразных систем телемеханики, АСУ ТП, локальной автоматики и регулирования.
В состав комплекса входят программируемый управляющий контроллер, модули ввода/вывода, сменные интерфейсные платы, малогабаритный пульт оператора, стационарный пульт оператора, ПО управляющего контроллера и ПО верхнего уровня.
Контроллер Decont-182 играет ключевую роль в построении любой системы на базе комплекса Decont. Контроллер обслуживает взаимодействие с модулями ввода/вывода, ведет алгоритмы, архивы, поддерживает связь с другими контроллерами и консолью, позволяет организовывать разнообразные каналы связи между удаленными объектами автоматизации и консолью.
Характеристики контроллера Decont-182
-
Базовый процессор
ZILOG 80182
Частота
30 Мгц
Вспомогательный процессор
PIC16С73А
Энергонезависимое ОЗУ
512 Кб
Флэш-ПЗУ
512 Кб
Порты последовательной связи:
Порт А
RS-232
Порт В
RS-232/ RS-485
Порты C и D
сменные интерфейсы
Контроллер Decont является функционально законченным устройством, внутри которого реализованы две шины с различной пропускной способностью. Быстрая шина организует обмен данными между базовым процессором, ОЗУ и флэш-ПЗУ. Плотное расположение этих элементов делает шину компактной и гарантирует эффективную защиту от помех и максимальную скорость обмена. Вторая шина объединяет в единую информационную систему базовый и вспомогательный (супервизор системы питания) процессоры, часы РВ, EEPROM контроллера и сменных интерфейсных плат.
Вспомогательный процессор (супервизор системы питания) обеспечивает гарантированный запуск и корректное сохранение данных при аварийных ситуациях. Встроенное во вспомогательный процессор АЦП непрерывно контролирует состояние входного питания, состояние литиевой батарейки, температуры внутри корпуса контроллера.
Модули ввода/вывода.
Модули ввода/вывода комплекса Decont являются локальными УСО и осуществляют первичную обработку аналоговых и дискретных сигналов от датчиков и выдачу управляющих воздействий на исполнительные устройства.
Каждый модуль имеет выход в технологическую сеть на основе интерфейса RS-485. Обработанный сигнал преобразуется модулем в защищенный цифровой код для передачи в сеть. Из сети модуль получает команды на выдачу управляющих воздействий. Вычислительные мощности модуля позволяют также контролировать выход параметра за допустимые пределы, обеспечить взаимодействие с минипультом (в каждом модуле предусмотрено отдельное гнездо для подключения минипульта). Минипульт позволяет просмотреть значения переменных, подключенных к модулю, проверить подключение внешних цепей.
Р
ис.
3.2.1. Сеть на базе контроллеров Decont.
Среднее число модулей, задействованных на одном объекте, не должно превышать 20. На одном объекте должно быть от 1 до 3 территориально разобщенных мест, куда собирается информация с датчиков (система с максимум тремя сегментами). Управляющий контроллер обычно располагается в непосредственной близости от наиболее крупной группы модулей ввода/вывода (первый сегмент сети - рис. 3.2.1). Связь с этим сегментом осуществляется по встроенному интерфейсу RS-485 контроллера Decont.
Для организации двух других изолированных сегментов сети, необходимых для связи с двумя удаленными группами модулей, используется одна интерфейсная плата с двумя портами RS-485. Она устанавливается в контроллере на одно из двух свободных универсальных гнезд: С или D. На оставшееся свободное универсальное гнездо устанавливается интерфейсная плата для организации канала связи с удаленной консолью. На рис. 3.2.1 - это плата радиомодема для управления радиостанцией.
Коммуникационные возможности.
Базовый процессор имеет четыре независимых последовательных порта (A, B, C, D). Порт А поддерживает интерфейс RS-232, порт В - RS-232/RS-485. Порты C и D предназначены для установки съемных интерфейсных плат (интерфейсов) для расширения коммуникационных возможностей контроллера. Один контроллер Decont-182 позволяет подключать до двух интерфейсов, которые образуют "второй этаж" процессорного модуля (мезонинная архитектура). При включении питания интерфейсы автоматически идентифицируются, а с помощью минипульта производится их настройка. Электрическое подключение интерфейсов к контроллеру осуществляется благодаря разъемному соединению (40-контактный разъем), содержащему цепи питания, управления и т. д.
Размер каждой интерфейсной платы - 50 х 85 мм. Предлагаются следующие интерфейсные платы:
-
Z-RS-232 - контакты интерфейса соответствуют разъему IBM PC по сигналам и цоколевке;
-
Z-2-RS-485 - два гальванически изолированных порта, обеспечивающих скорость передачи информации до 460.8 Кбод;
-
Z-ALT - два изолированных канала типа токовая петля 20 мА;
-
Z-ML - модем на выделенную двухпроводную линию со скоростью передачи 300 и 1200 бод;
-
Z- MD - модем на коммутируемую линию со скоростью передачи 300 и 1200 бод;
-
Z-MR - радиомодем для подключения к типовой радиостанции (скорость - 300 и 1200 бод);
-
Z-GL - модем для выделенной оптоволоконной линии связи (скорость - до 460.8 Кбод).
П
рименяемая
мезонинная технология установки
интерфейсных плат предоставляет
пользователю широкие возможности по
реализации как стандартных, так и
уникальных интерфейсов и протоколов,
обеспечивая простой и эффективный
способ адаптации к требованиям конкретного
проекта. Варианты построения простых
систем автоматизации приведены на рис.
3.2.2 и рис. 3.2.3.
Рис.
3.2.2.
Простая система сбора данных.
Рис. 3.2.3. Система локальной автоматики.
Контроллеры Decont легко объединяются в единое вычислительное пространство. Благодаря большим коммуникационным возможностям, а также встроенной программной поддержке распределения по контроллерам единой базы технологических сигналов объекта можно:
-
выделять наиболее быстрые технологические параметры в отдельные контуры контроля и управления;
-
создавать дополнительные гальванически изолированные сегменты для связи с удаленными "подобъектами" на территории одного объекта;
-
свободно наращивать коммуникационные интерфейсы для приема данных с интеллектуальных приборов;
-
создавать резервные каналы связи.
П
ример
объединения трех контроллеров для
управления более сложным объектом
показан на рис. 3.2.4.
Рис. 3.2.4. Вариант системы управления на базе контроллеров Decont.
На контроллер под номером 3 возложены стандартные функции контроля и управления модулями ввода/вывода, подключенными через четыре интерфейса RS-485. Контроллер 1 обеспечивает связь объекта с вышестоящим уровнем по основному и резервному модемным каналам. Вместо одной интерфейсной платы на модемный канал по выделенной линии можно установить радиомодем. Контроллер 2 через модули ввода/вывода, находящиеся на двух сегментах RS-485, управляет выходными параметрами объекта с малыми постоянными времени. Такая архитектура позволяет выдавать управляющие воздействия на объект в темпе с быстроменяющимися выходными параметрами.
Монтаж.
Контроллер Decont и модули ввода/вывода удобно размещать в защитных шкафах навесного типа BOX-F6, BOX-F12. Конструкция шкафов различается только размером: BOX-F6 вмещает 6 модулей ввода/вывода, контроллер Decont-182, блок питания, пульт индикации. Шкаф BOX-F12 - большего размера и вмещает до 9 модулей ввода/вывода (например, 24 аналоговых канала, 48 дискретных вводов и 24 дискретных вывода).
Встроенное ПО контроллера Decont-182.
Базовой средой функционирования ПО является многозадачная ОСРВ RTMEX-182, оперирующая понятиями задача, обменник, сообщение. Основу встроенного ПО контроллера составляют задачи, ответственные за обработку поступающей извне информации, ее архивирование, принятие решений по управлению, поддержку связи с другими контроллерами, модулями ввода/вывода и компьютерами.
Для обмена данными между задачами, находящимися в различных контроллерах или компьютерах, имеются развитые сетевые решения типа клиент-сервер. В любом контроллере, присутствующем в системе, может присутствовать несколько параллельно функционирующих задач. Такие задачи могут как инициировать обмен с другими задачами (клиенты), так и предоставлять данные (серверы).
Табличное конфигурирование. Встроенное базовое ПО контроллера учитывает все особенности и возможности аппаратных и сетевых средств и позволяет простым конфигурированием (заданием параметров) программных компонент полностью управлять режимами работы всего комплекса и конкретных контроллеров. Все узлы сети (контроллеры и компьютеры) конфигурируются одинаковым способом. Конфигурация системы запоминается ПО верхнего уровня. Ее можно просматривать, редактировать, записывать в узлы, (на месте установки или через сеть). Все конфигурационные параметры доступны для просмотра и модификации через технологическую сеть.
В комплект системы Decont входит малогабаритный пульт оператора с жидкокристаллическим дисплеем 2 х 20 (две строки по 20 символов) и шестью клавишами. Он может подключаться к любому модулю. Встроенный в минипульт микропроцессор обеспечивает доступ ко всем сигналам, измеряемым модулями ввода/вывода, а также к большинству программируемых параметров контроллеров.
Стационарный пульт оператора предназначен для установки на передней стенке защитных шкафов. Функциональная и прикладная клавиатуры позволяют решать самые сложные задачи интерактивного взаимодействия с оператором. Прикладная клавиатура представляет собой матрицу 16 х 16, на которую наклеивается панель с представлением сигналов контроля/индикации конкретного объекта.