Субблок вти-32 обеспечивает преобразование 32 аналоговых сигналов с

общей шиной. Диапазон измерения субблоков – 0-5 мА, 0-20 мА с

разрешением 12 разрядов. Эти субблоки определяют метрологические

характеристики измерительных каналов контроллера Сателлит.

• Субблок ВДС-32М обеспечивает ввод 32 дискретных сигналов телесигнализации (ТС), выдаваемых датчиками, и обмен информацией с процессором контроллера. Субблок осуществляет работу с датчиками контактного или бесконтактного типа. Уровень сигналов – 0-4 В (“0”), 9-24 В (“1”).

• Субблок ВТУ-32А обеспечивает выдачу 32 сигналов (4 группы по 8) телеуправления (ТУ) на объекты с дискретными состояниями и имеет схему защиты от ложного срабатывания. Посылка на управляемый объект имеет выходное напряжение 24В. С целью гальванической развязки и увеличения мощности коммутируемой нагрузки данный субблок необходимо применять с блоком промежуточных реле БРП (блок реле-повторителей). На лицевой панели субблока ВТУ-32А расположены 16 светодиодов, которые обеспечивают индикацию команды на телеуправление.

• Субблок ВТР4 обеспечивает функцию телерегулирования (ТР). Субблок ВТР содержит четыре 12-разрядных цифро-аналоговых преобразователя (ЦАП) с токовыми (0-5 мА) и потенциальными выходами (0-10 В). Шаг квантования по току - 1.25 мкА, по напряжению - 2.5 мВ. Каждый ЦАП поддерживает заданный выходной ток при изменении нагрузки от 200 Ом до 1000 Ом с точностью 1 %. Нелинейность преобразования ЦАП составляет ± 0.1 % от полной шкалы. В системе “Сириус” имеется также субблок ВТР8 на восемь выходных сигналов.

• Субблок ДСЩ-32 используется как субблок УСО (устройство связи с объектом) с цифровым оптоизолированным выходом и несет функцию выдачи дискретных сигналов (ТС) на щит коллективного пользования. Субблок обеспечивает отображение информации состояния объекта и формирует выходные дискретные сигналы (ТС). В контроллере Сателлит субблок формирует сигналы ТС в соответствии с базовой настройкой контроллера и осуществляет обмен информацией с процессором контроллера. Субблок ДСЩ-32 имеет индикацию выходных дискретных сигналов. Наличие телесигнала индицируется светодиодом, расположенным на передней панели субблока.

Коммуникационные возможности.

Для взаимодействия с другими компонентами системы управления в состав "Сириус" включены три модуля связи:

• БВС-3 - блок связи по RS-232/токовая петля 20 мА;

• БВС-4 - цифровой модем;

• БВС-5 - блок связи по RS-232/ RS-485/токовая петля 20 мА.

Контроллер Сателлит позволяет работать одновременно с двумя из них (третье и четвертое гнезда шасси).

Физическая среда передачи информации: телефонный канал (частотная модуляция - ЧМ и фазовая модуляция - ФМ), радиоканал, RS-232, токовая петля 20 мА, RS-485.

Скорость обмена:

• до 1200 бит/с при частотной модуляции;

• до 4800 бит/с при фазовой модуляции;

• до 19200 бит/с при RS-232/токовая петля 20 мА/RS-485.

Сетевые протоколы ПТК: СИРИУС (ТМ120.х), Modbus, HDLC.

Максимальное число узлов на одной линии: СИРИУС (ТМ120.х) - 30,

ModBus - 256.

Блок БВС-3 содержит узел таймеров и узел внешних связей по каналам RS-232 или “токовая петля” 20 мА. В составе контроллера Сателлит протоколы обмена по каналам блока БВС-3 определяются программируемой базой, хранящейся в блоке процессора ПР-4.

Характеристика каналов связи:

• скорость передачи - 1200, 2400, 4800, 9600, 19200 Бод;

• дальность связи определяется используемым интерфейсом

(см. БВС-5);

- сетевой протокол: СИРИУС (ТМ120.х), Modbus, HDLC.

Для взаимодействия контроллеров по телефонным или физическим линиям связи, а также радиоканалу для контроллера САТЕЛЛИТ разработан блок БВС-4 (взамен блока БВС-2 контроллера МИКОНТ-М). Физический формат передаваемой информации - частотная или фазовая модуляция сигнала.

Блок БВС-4 полностью поддерживает протокол обмена СИРИУС при значительном (по сравнению с блоком БВС-2) повышении помехоустойчивости приема информации за счет введения оптимальной цифровой фильтрации принимаемого сигнала. Блок БВС-4 позволяет вести работу на скоростях обмена 100, 200, 600 и 1200 Бод, устанавливать частоты передачи/приема в широком диапазоне частот, работать как по основному, так и по резервному каналам связи (переход на резервный канал осуществляется автоматически ), работать по двух- или четырех- проводной линии связи. В блоке БВС-4 имеется большой выбор тестовых функций, позволяющих проверить как работу блока, так и состояние канала связи без демонтажа блока.

Кроме того, в блоке БВС-4 предусмотрена возможность подключения канала RS-232, что позволяет использовать БВС-4 как преобразователь протоколов RS-232 в частотно-модулированный сигнал, что, в свою очередь, позволит использовать протоколы MODBUS, MODBUS-PLUS, HDLC.

В составе контроллера Сателлит протоколы обмена по каналу блока БВС-4 определяются программируемой базой, хранящейся в блоке ПР-4.

Блок внешних связей БВС-5, разработанный для контроллера Сателлит, имеет четыре модификации выходов RS-232, RS-485 и токовая петля 20 мА в различных комбинациях, что позволяет реализовать многовариантное подключение контроллера Сателлит.

Имеются следующие модификации БВС-5:

· 1 канал RS-232;

· 1 канал RS-232 + 1 канал RS-485;

· 1 канал RS-232 + 1 канал токовая петля 20 мА;

· 1 канал RS-232 + 1 канал RS-232.

Скорость передачи информации по указанным каналам - 1200, 2400, 4800, 9600, 19200 Бод.

Блок БВС-5 имеет гальваническую развязку с каналами не менее 2500 V.

Гарантированная дальность связи:

Интерфейс RS-232:

• не более 40 метров при скорости 1200 Бод;

• не более 10 метров при скорости 19200 Бод.

Интерфейс токовая петля 20 мА:

• не более 4000 метров при скорости 100 Бод;

• не более 2000 метров при скорости 9600 Бод.

Интерфейс RS-485:

• не более 1600 метров при скорости 1200 Бод;

• не более 1200 метров при скорости 19200 Бод.

Примеры построения простых систем автоматизации приведены на рис. 3.1.3 и рис. 3.1.4.

Рис. 3.1.3. Взаимодействие контроллеров по витой паре и

телефонному каналу.

Рис. 3.1.4. Взаимодействие контроллеров по телефонному и радиоканалу.

Пример построения системы управления на базе контроллеров нижнего и верхнего уровней приведен на рис. 3.1.5.

Рис. 3.1.5. Полномасштабная система СИРИУС.

Абсолютное время. В составе контроллера Сателлит имеется блок спутниковой связи GPS-1, предназначенный для привязки событий с точностью до 1 микросекунды. Блок имеет встроенный 12-канальный GPS-приемник Jupiter фирмы Rockwell, включающий 12 параллельных каналов слежения за спутниками и поставляется вместе с активной GPS-антеной и антенным кабелем. В блоке GPS-1 используется рабочий канал связи по интерфейсу RS-232.

Диагнгстика. Для оперативного отображения и ввода информации в контроллер Сателлит при автономных проверках используется блок диагностики БД-2 (выносной пульт), подключаемый к разъему ДИАГНОСТИКА процессора ПР-4.

Блок диагностики БД-2 позволяет получить на восьми 7-сегментных индикаторах следующую информацию:

- номер КП контроллера;

- наличие ошибок функционирования программы;

- системную дату и время;

- размер свободной памяти данных;

- идентификаторы блоков модемов, установленных в контроллере;

- идентификаторы субблоков ввода/вывода, установленных в

контроллере;

- параметры каналов связи, соединенных с соответствующими

модемами;

- значения измеряемых параметров на субблоках ввода/вывода.

Для ввода данных в блоке используется клавиатура с 30 функциональными клавишами.

Блок БД-2 позволяет:

• изменить состояние сигналов на выходе субблоков ВТУ-32А

(выдача ТУ);

• изменить состояние сигналов на выходе субблоков ДСЩ-32;

- изменить содержание базы данных контроллера (№ КП и т.д.).

Условия эксплуатации: · диапазон рабочих температур: от -40 ° до +70 °С; · диапазон температур при хранении: от 55 ° до +85 °С; · относительная влажность от 5 % до 95 % без конденсации влаги.

Программное обеспечение.

В контроллере применена однозадачная операционная система собственной разработки. Контроллер "Сателлит" является перепрограммируемым контроллером.

Программирование контроллера (создание алгоритмов работы и конфигурационных настроек) осуществляется с помощью специального сервисного пакета. Загрузка программ производится через интерфейсный разъем, расположенный на блоке центрального процессора, соединяемый с компьютером типа IBM PC по интерфейсу RS-232. Программа сохраняется во флэш-ПЗУ контроллера.

Система реального времени «СИРИУС-QNX» была разработана ООО «НПА Вира Реалтайм» в 1996 году. Система представляет собой комплекс программ реального времени для построения:

- систем автоматизации локальных промышленных установок;

• систем управления сложными, территориально распределенными

промышленными объектами (газонефтепроводы, энергосети,

газоперекачивающие и насосные станции, электрические подстанции,

управление транспортом, водоснабжением и т.п.);

- систем автоматизации научных исследований.

Система "Сириус-QNX" работает под управлением операционной системы QNX.

Операционная система QNX (разработка фирмы Quantum Software Sistem Ltd., Канада) - система реального времени, одна из наиболее широко используемых при построении АСУ ТП благодаря тому, что QNX гарантирует время реакции от нескольких десятков микросекунд до нескольких миллисекунд (в зависимости от быстродействия ПЭВМ и версии QNX).

Высокая эффективность QNX в задачах АСУ ТП обеспечивается следующими свойствами:

• наличие микроядра (объемом около 10 Кбайт) для встраиваемых систем;

• многозадачность;

• наличие встроенных в ядро систем с сетевыми возможностями

(поддержка Ethernet, Arcnet, Token Ring, FDDI);

• гибкое управление прерываниями и приоритетами;

• возможность выполнения задач в защищенном и фоновом режимах.

Типичная схема комплекса "Сириус-QNX"приведена на рис. 3.1.6.

Рис. 3.1.6. Компоненты системы "СИРИУС-QNX".

Пакет "СИРИУС-QNX" имеет средства горячего резервирования каналов связи, серверов БД (см. рис. выше) и технологических задач. В локальных и удаленных сетях он поддерживает несколько типов рабочих станций (ПЭВМ)

• SCADA-сервер - ПЭВМ сети, на которой осуществляется поддержка и хранение оперативной БД технологического объекта;обычноSCADA-сервер связан с контроллерами и выполняет сбор данных;

• SCADA-рабочая станция - ПЭВМ сети, не имеющая оперативной БД, но может быть связана с контроллерами;

• SCADA-станция просмотра предназначена для отображения оперативгой и архивной информации, которая обновляется автоматически через заданный интервал времени (1-30с) или по запросу;

• SCADA-удаленная станция - ПЭВМ, соединенная с ЛВС через модемную линию связи и служащая для просмотра оперативной и архивной информации.

Использование ПО «СИРИУС-QNX» дает следующие возможности:

• сбор и обработка данных реального времени, управление процессами;

• многозадачность, позволяющая запускать до 300 задач на одной ПЭВМ;

• распределенная обработка, обеспечивающая доступ любым задачам

любых ресурсов (программ, файлов, событий процессора);

• одновременная работа нескольких рабочих мест операторов в рамках

единой системы, объединенных между собой как по локальной сети,

так и по каналу связи через модемы;

• графическое отображение данных с использованием QNX-Windows;

• построение трендов реального времени и предыстории;

• генерация отчетов;

• быстрая настройка на конкретный объект пользователя в реальном

времени.

Система «Сириус-QNX» оптимизирована для крупных технологических объектов с большим объемом информации.

Основные функции системы "Сириус-QNX".

• Сбор телемеханических данных с объекта через контроллеры верхнего

уровня.

• Поддержка работы с удаленными ПЭВМ и сетями удаленных ПЭВМ.

• Поддержание оперативной базы данных технологического объекта управления.

• Формирование оперативных текстовых сообщений по событиям:

- изменение состояний и значений параметров;

• выдача команды, прием квитанции и контроль телеуправления и

телерегулирования;

• переключение источника (ручной/автомат) и

включение/выключение параметра;

- смена диспетчеров и инженеров АСУ;

- изменение состояния связи с контроллерами и КП;

- сообщения о работе системы СИРИУС-QNX и о состоянии сети

QNX и ПЭВМ в сети;

- сообщения об ошибках.

Оперативные сообщения заносятся в журналы и отображаются в окне Оперативных Сообщений, для работы с которым определены следующие функции:

- фильтрация сообщений по типам и классам;

• установка выдачи звукового сигнала при приеме и отображении

сообщений;

- установка формата сообщений и свойств окна;

- речевой вывод сообщений в системе.