2598

условно подразделить на моноблочные или компактные, модульные и РСконтроллеры (РС-base, РС-совместимые контроллеры).

Моноблочный контроллер представляет собой микропроцессорное устройство, в котором располагаются источник питания (не обязательно), центральный процессор (сопроцессоры), память, включающая память программ и память переменных (как правило, энергонезависимая), встроенный порт(ы) для выхода в сеть, фиксированное число каналов аналогового и(или) дискретного ввода/вывода, встроенный ПИД-регулятор с автонастройкой (необязательно), слот расширения для подключения дополнительных модулей, ЖК-дисплей (не обязательно), индикаторы состояния контроллера.

Как правило, контроллеры устанавливаются на DIN-рейку, а соединения с другими модулями, например с модулем питания, модулем аналогового ввода, с помощью разъемов или проводников с наконечниками «под винт». Помимо этих общих характеристик контроллеры различаются набором встроенных функций, числом базовых команд, способом программирования и т.п.

Для правильного выбора того или иного типа моноблочного контроллера рассмотрим отличительные характеристики наиболее распространенных в промышленной автоматизации моноблочных контроллеров, перечень которых приведен в табл. 2.4.

Таблица 2.4

Моноблочные контроллеры

№ п/п	Наименование контроллера	Фирма-производитель
1	FPO	«Matsushita», Япония
2	Direct logic	«Koyo Electronucs», Япония
3	Decont-182	«ДЭП», Россия
4	Sysmac CPM 1A/2A	«Omron», Япония
5	TeleSafe, SmartWire, ScadaPack	«Control Microsystems», Канада
6	Simatic S7-200	«Siemens», Германия
7	Simatic S7-300C	«Siemens», Германия
8	Simatic C7-620	«Siemens», Германия
9	Versamax Nano, VersaMax	«General Electric Fanuc»,США-Япония
	Micro
10	Unitronics M90 Micro	«Industrial Automation Systems», Израиль
11	Unitronics Visiologik	«Industrial Automation Systems», Израиль
12	Modicon TSX Zelio	«Schneider Electric», Франция
13	Modicon TSX Twido	«Schneider Electric», Франция
14	FXIS, FXIN	«Mitsubishi Electric», Япония
15	Alpha	«Mitsubishi Electric», Япония
16	Pico	«Rockwell Automation», США
17	MicroLogix	«Rockwell Automation», США
18	MC8	«МЗТА», Россия

680

Контроллер FРО («Matsushita Automation Controls», Япония).

Контроллер (рис. 2.26) представляет собой компактный модуль ЦПУ размером 25×90×60 мм. На лицевой панели модуля расположены разъемы дискретных входов и выходов с оптронной гальванической развязкой и светодиодными индикаторами состояния канала. Число дискретных входов

– от 6 до 16, дискретных выходов – от 4 до 16 в зависимости от типа модуля (табл. 2.4). В нижней части панели находится ТООL-порт последовательный интерфейс для программирования с помощью пакета NAIS Control 1131 (связь с компьютером по RS232). Ряд модификаций модуля ЦПУ (FРО-С10RS, -С14RS, -С16СР, -С32СР и -Т32СР) на боковой стороне снабжены СОМ-портом, представляющим интерфейс RS232 общего назначения для связи с компьютером или удаленными модулями. Также имеются разъем питания модуля постоянным напряжением 24 В, переключатель RUN/PROG с индикаторами режимов.

Данные входов контроллера:

—гальваническая развязка: оптронная;

—входное напряжение (номинал): 24 VDС;

—допустимое входное напряжение: от 21,6 до 26,4 VDС;

—входной ток: 4,3 мА при 24 VDС;

—выходное сопротивление: 5,6 кОм.

Данные релейных выходов контроллера:

— Тип контакта: нормально открытый, 2А/250VАС, 2А/ЗОVDС.

Контроллер Decont-182 («ДЭП», Россия).
Контроллер Decont-182 (рис. 2.26) составляет основу
аппаратной части программно-технического ком-
плекса «Деконт». В состав комплекса также входят
модули ввода-вывода, отладочный пульт оператора
(минипульт), программное обеспечение (DeSystem,
WinDecont и др.). Комплекс «Деконт» обладает повы-
шенной надежностью работы в условиях электромаг-	Рис. 2.26. Контроллер
нитных помех и работает в широком диапазоне тем-
ператур от -40 до +70oС. Контроллер Decont-182	Decont-182

представляет собой базовый процессорный модуль с операционной системой реального времени (ОС РВ) и обеспечивает взаимодействие с модулями ввода-вывода, формирует алгоритмы, архивы, поддерживает связь с другими контроллерами через два встроенных интерфейса (RS232 и RS-485) и два сменных интерфейса (мезонина).

Основные характеристики контроллера Decont-182

681

Базовый процессор – Zilog 80182 (30 МГц). Вспомогательный процессор (сопроцессор) РIС16С73А.

Емкость ПЗУ (на основе FLASH) 512 кбайт. Емкость энергонезависимого ОЗУ 512 кбайт.

Число портов последовательной связи 4 (порт «А» RS232, порт «В» RS-485, порты «С» и «D» универсальные).

Часы реального времени. Сторожевой таймер.

Питание: 24 В постоянного тока (до V6.1 от 22 В до 26 В. с V7.1 от 9 до 30

В).

Потребляемый ток (без интерфейсных плат) до 75 мА.

Устанавливаемые в контроллере сменные интерфейсные платы:

Z-RS-485 (два гальванически изолированных канала RS-485 со скоростью передачи до 460.8 Кбод).

Z-RS232 (соответствует стандарту RS232 IBM РС).

Z-АLТ (два гальванически изолированных канала «токовая петля» 20 мА со скоростью передачи до 38.4 Кбод).

Платы-модемы для связи с линиями приема-передачи данных (по телефонным, силовым, двухпроводным линиям и радиомодем).

Плата аналогового ввода Z-АIN6-120, устанавливаемая непосредственно в гнездо «С» или «В» контроллера. Плата имеет шесть универсальных каналов ввода-вывода, каждый из которых может работать в одном из трех режимов: ввод сигналов постоянного тока 0–20 мА или 4–20 мА (А1), дискретный ввод (D1) и дискретный вывод (D0).

Модули ввода-вывода предназначены для подключения внешних цепей измерения, управления и сигнализации. Модули, выполненные в едином конструктиве, рассчитаны на непрерывную работу, имеют единое питание и единый сетевой интерфейс RS-485. Обмен данными (сетевыми параметрами) осуществляется по сети SYBUS. Основные параметры модуля хранятся в EЕРRОМ, за исключением таких параметров, как «адрес модуля в локальной сети» и «текущая скорость обмена в сети», которые задаются программно с мини-пульта. Модули дискретного ввода и вывода имеют светодиодные индикаторы состояния каналов. Размеры модуля – 106 × 120 (142-присоединительный размер)×50 мм.

Технические характеристики модулей ввода-вывода приведены в табл.

2.5.

	Технические характеристики контроллера Dесоnt-182				Таблица 2.5
Тип модуля	Характеристика	Входной	Выходной сигнал		Наличие
	модуля	сигнал			гальваническо
					й
					развязки

682

1	2	3	4	5
DIN 16-24	16 каналов диск-	ДО 30 В	-	Групповая
DIN 16-110	ретного ввода	До 200 В	-	изоляция
DIN 16-220		До 400 В	-
DIN 16C-24		Дополнительн	-	Групповая
		о: ведение		изоляция
		архива и
		счетчик
		импульсов (до
		200 Гц)	-
			Окончание табл. 2.5
1	2	3	4	5
DIN 16F-24		Дополнительн
		о: измерение
		частоты (до
		200Гц)
DOUT-R07	8 каналов	-	Коммутируемое	Гальваноизо
	релейного выхода		напряжение:	ляция каждого
			~250 В, 5А	канала
DOUT16-	16 каналов	-	Управление
T05	транзисторного		светодиодной
	выхода		индикацией: 5В,
			10мА
AIN8-120	8 каналов	Входной	-	Гальваноизо
	аналогового	сигнал 0…5		ляция каждого
	ввода	мА, 4…20 мА,		канала
		0…10 В
AIN8-U60	8 каналов	Вход 0…60мВ	-	Гальваноизо
	подключения	для термопар		ляция каждого
	термопар	ТХА, ТХК по		канала
		ГОСТ Р50431

Контроллер PS-416 («Moeller», Германия). Программируемые контроллеры фирмы Moeller работают в промышленных сетях Profibus DР, CANopen, DeviceNet, Interbus и др. Контроллер PS-416 используется для решения сложных задач управления процессами. Контроллер PS-416 состоит из крейта (корзины) BGT-400, блока питания, процессорного модуля СРU-400, сетевых карт NЕТ-400 и карт входов-выходов INР-400 и OUТ-400. Крейт контроллера имеет несколько модификаций в зависимости от числа посадочных мест (9, 13 или 19).

Процессорный модуль СРU-400 имеет объем основной памяти 1Мбайт, дополнительной памяти (Flash-карта) – 512Кбайт, 1, 2 или 4 Мбайта. Процессор – 10-разрядный МП с RISC-архитектурой. Время обработки базовой команды – 0,5 мкс. Интерфейс для программирования – RS232/RS-

683

485. Число подключаемых станций – 30. Для индикации состояния модуля служат 5 светодиодов: Run (работа), Ready(готов), Not Ready (не готов), Error (ошибка), Change (замена батареи). Управляющие программы могут храниться в ОЗУ или в EEPROM (в энергонезависимой карте Flash Memory Card).

Сетевая карта NЕТ-400 по интерфейсу RS-485 обеспечивает скорость передачи 187,5 кбит/с на расстояние 600 м. Число подключаемых станций

– 30.

Данные модулей дискретного и аналогового вводов-выводов приведены в табл. 2.6.

		Характеристики модулей контроллера РS-416			Таблица 2.6
	Тип модуля	Дискр. вход	Дискр. выход	Модуль	Аналогов.
		INP-400	OUT-400	расширения	вход-выход
				дискр. входа	EM4-101-AA2
				EM4-201-DX2
	Число	16	–	16	8
	входных сигналов
	Номинальное	24 VDC	24 VDC	+24 VDC	0…10 V
	напряжение
	Уровень	-3…+5 V	+2,5 V	–	–
	сигнала «0»
	Уровень	+15…+30,2 V	+23,4 V	–	–
	сигнала «1»
	Число	–	16	–	4
	входных сигналов
	Индикаторы
	состояния	+	+	+	+
	входов-выходов

Для программирования контроллера РS-416 используется система SUCOSOFTS40, которая функционирует в среде Windows и имеет стандарт соответствия IЕС 1131. Языки программирования соответствуют стандарту

IЕС 61131-3 и включают FBD, LD и IL.

Контроллер Р-130 (ПО «Промприбор», Россия). Контроллер

(рис. 2.27) имеет проектную компоновку – тип и число модулей в зависимости от каналов ввода-вывода выбирает пользователь.

Отличительные особенности контроллера:

Рис. 2.27. Контроллер Р-130 — компактность, небольшой вес;

— возможность размещения блоков контроллера в любом месте, что уменьшает длину линий связи;

684

—большой набор функций обработки сигналов, управления и сигнализации;

—индикация параметров на дисплее на лицевой панели и др. Технические характеристики контроллера Р-130

—процессор КР1821ВМ85А (8-разрядное параллельное устройство);

—объем памяти: ПЗУ 32 кбайта; ОЗУ 8 кбайт; ППЗУ 8 кбайт;

—текущее время (таймеры, программные задатчики и т.д.), постоянные времени, интервалы 0 до 819 с и от 0 до 819 ч.

—время цикла от 0,2 до 2 с;

—количество алгоблоков 99;

—количество алгоритмов в библиотеке 76;

—скорость обмена абонентского канала шлюза по интерфейсной

связи ИРПС или RS232 1,2; 2,4; 4,8; 9,6 кбит/с.

По интерфейсному входу-выходу контроллеры могут объединяться в локальную управляющую сеть «Транзит». Топология сети – «кольцо». Сеть «Транзит» с помощью блока шлюза БШ-1 может взаимодействовать с любым внешним абонентом либо со средствами верхнего уровня.

Контроллер состоит из набора блоков, представленных в табл. 2.7.

Таблица 2.7

Блоки контроллера Р-130

Наименован		Характеристики блока	Габаритные	Масса,
ие блока			размеры, мм	кг
Блок		Модели: 01 (индикация аналогового	160х80х365	3,0
контроллера		сигнала, резервирование), 02 (светодиоды,
БК-1		резервирование), 00 (дискретный ввод),
		05 (аналоговый выход токовый)
Блоки		БП-1 для питания блока БК-1 от сети;	133х100х137	1,8
питания		БП-4 для питания входных-выходных
		цепей (4 нестабилизир. источника
		напряжения 24В)
Блоки		БУТ-10: тип термопары или ЭДС из	146х120х40	0,6
усилителей		ряда 2, 4, 6, 8, 10…40 мВ или 1, 2, 5, 10,
сигналов	от	15, 25, 40, 60, 80, 100 мВ. БУС-10:
термопар	и	значение (Ом) из ряда 10, 20, 25, 50, 75,
термометров		и100, 150, Ом или 2.5, 5, 10, 15, 20, 30, 50,
сопротивления		100, 200, Ом
Блок		БУМ-10 служит для усиления	146х133х40	0,7
усилителя		коммутируемой мощности выходных
мощности		ключей 220В, 2А
Блок шлюза		БШ-1: тип интерфейса «И» для	160х80х365	3,0
		ИРПС, «Р» – для RS 232

685

Блок	БПР-10	служит для переключения	130х133х40	0,6
переключения	выходных	цепей при резервировании
резерва	блока БК-1
Пульт	ПН-1		81х168х36	0,35
настройки

В процессе сбора и обработки сигналов от датчиков возможна их коррекция (линеаризация, фильтрация, арифметические операции, в том числе извлечение квадратного корня).

Входные сигналы: сигналы от термопар ТХК, ТХА, ТПП, ТПР и ТВР; сигналы от термометров сопротивления ТОМ и ТСП: унифицированные аналоговые сигналы постоянного тока 0 5, 0 20, 4 20 мА, 0 10 В; дискретные сигналы (логическая «1» – напряжение от 19 до 32 В, логический «0» – от 0 до 7 В).

Выходные сигналы: унифицированные аналоговые сигналы постоянного тока 0–5, 0–20, 4–20 мА; дискретные сигналы (транзисторный выход – напряжение коммутации 40 В, ток нагрузки 0,3 А; релейный выход –напряжение коммутации 220В, ток нагрузки 2А).

В контроллер устанавливаются два любых сменных модуля вводавывода, выбираемые из табл. 2.8.

						Таблица 2.8
Характеристики модулей ввода/вывода контроллера Р-130
Тип модуля			Количество входных-выходных
				сигналов
Наименование	Код		аналоговых		дискретных
модуля УСО			Вход	Выход	Вход		Выход
МАС (аналоговых сигналов)	1	8		2	-		-
МДА (дискретно-аналоговых)	2	8		-	-		4
МСД (сигналов дискретных)	3	-		-	-		16
МСД (сигналов дискретных)	4	-		-	4		12
МСД (сигналов дискретных)	5	-		-	8		8
МСД (сигналов дискретных)	6	-		-	12		4
МСД (сигналов дискретных)	7	-		-	16		-

Потребляемая мощность контроллера – 15 ВА. Напряжение питания – 220 VАС и 24 VDС (при отсутствии блока БП-1).

Контроллеры серии КОНТРАСТ (ЗАО «ВОЛМАГ», Россия).

Контроллеры серии КОНТРАСТ построены на базе конструктивов и модулей УСО контроллера Р-130, но обладают большей надежностью, расширенными функциональными возможностями, высокой скоростью обработки информации и передачи ее по внешним интерфейсам, возможностью увеличения числа входов-выходов за счет подключения

686

блоков расширения УСО (рис. 2.28). В состав серии КОНТРАСТ входят три типа контроллеров: РК-131/300, КР-300,-310. Контроллеры построены по единой идеологии и различаются характеристиками (числом входоввыходов, объемом памяти, производительностью и др.). Модель РК-131 300 относится к классу мини – контроллеров и предназначена для автоматизации небольших объектов. В модели используются модули УСО контроллера Р-130.

Контроллер имеет до 48 гальванически изолированных аналоговых входов, до 12 аналоговых выходов, до 96 дискретных входов-выходов.

Модель КР-300 относится к контроллерам среднего класса с большим числом входов-выходов. Помимо модулей УСО Р-130 в состав контроллера входит встроенный пульт оператора. С учетом модулей УСО контроллер имеет до 190 гальванически изолированных аналоговых входов-выходов, до 304 дискретных входов-выходов.

Модель КР-310 по классу аналогична предыдущей модели, но обладает архитектурой, ориентированной на построение высоконадежных структур, в частности на реализацию функций систем зашиты.

Рис. 2.28. Контроллер серии КОНТРАСТ

Контроллеры являются проектно-компонуемыми изделиями. В состав каждой модели входят: блок контроллера с процессором и встроенным пультом оператора, УСО, блоки расширения УСО (БУСО), блоки питания,

687

усилители сигналов термопар и термосопротивлений, преобразователи интерфейсов RS232/RS-485 и др. (табл. 2.9).

							Таблица 2.9
	Комплектация контроллеров КОНТРАСТ
	Наименование			Обозначение		Состав
	1			2		3
		Модели РК-131/300 и КР-300
Контроллер РК-131/300				РК-131/300	БК-131/300, один БУСО
Контроллер КР-300				КР-300	БК- 300,Прдодолжение4-х БУСОтабл. 2.9
	1			2		3
Блок контроллера БК-131/300				БК-131/300	ПРЦ-131/300,		МКП,		ПЛ,
					2 модуля УСО
Блок контроллера БК-300				БК-300	ПРЦ-300, ПК, 3 модуля
					УСО
Блок расширения УСО				БУСО-300	До 4-х модулей УСО
Встроенные пульты				ПЛ, ПК	Клавиатура (12 клавиш).
					Индикаторы цифровые (9, 12),
					светодиодные		(19,		24),
					шкальный
Модуль процессора				ПРЦ-31/300,	МП 80С386ЕХ, флэш-ПЗУ
				ПРЦ-300	0,5 Мбайт, ОЗУ 256 кбайт,
					флэш-диск		1	Мбайт,
					сторожевой	таймер,			один
					МКА, один ШК, РПО
Модуль аналоговых сигналов				МАС	8 AI, 2AO
Модуль	аналоговых		и	МДА	8AI, 4DO, TK, 24 VDC
дискретных сигналов
Модуль дискретных сигналов				МСД 0/16	16DO, TK, 24 VDC
Модуль дискретных сигналов				МСД 4/12	4DI, 12DO, TK, 24 VDC
Модуль дискретных сигналов				МСД 8/8	8DI, 8DO, TK, 24 VDC
Модуль дискретных сигналов				МСД 12/4	12DI, 4DO, TK, 24 VDC
Модуль дискретных сигналов				МСД 16/0	16DI, TK, 24 VDC
Модуль		вывода			8AO
унифицированных		аналоговых		МАВ-8(КР-300)
сигналов
				Модель КР-300
Наименование				Обозначение	Состав
Контроллер				КР-310	БК-310, до 2-х БУСО
Блок контроллера				БК-310	ПРЦ-310,	до	3-х	модулей
					УСО

688

Блок расширения УСО				БУСО-310	До 4-х модулей УСО
Встроенный пульт					Клавиатура	(12 клавиш),
					индикаторы	2х6	цифровые,
				ПК
					3х8 светодиодные, 1х21
					шкальный
Модуль процессора					МП 80С386ЕХ,		80С387SX,
					флэш – ПЗУ 1 Мбайт, ОЗУ
				ПРЦ-310	512 кбайт, флэш-диск			1…4
					Мбайта, сторожевой таймер,
					один МКА/МКС,		два	ШК,
					Cеntronics, РПО
Адаптер БУСО					Интерфейс			для
				АДБ	подключения	одного		блока
					БУСО Продолжение табл. 2.9
		1		2		3
Модуль сетевого процессора					МП 80C386EX, флэш-ПЗУ
				ПРС-310	0,5 Мбайт, ОЗУ 128 кбайт,
					один МКА/МКС, до 8-ми ПС
Модуль интерфейсных связей				МИС	Четыре RS2323C/ИРПС
Модуль			ввода	МАД-12	12AI, 8DO, TK, 24VDC
унифицированных			аналоговых
сигналов	и	вывода	дискретных
сигналов
Модуль			вывода	МАВ-8	8AO
унифицированных			аналоговых
сигналов
Модуль		ввода	дискретных	МДС32	32DI, 24 VDC
сигналов
Модуль			ввода-вывода	МДС16/16ТК	16DI, 16DO, TK, 24 VDC
дискретных сигналов
				МДС16/16РК	16DI, 16DO, PK, 24 VDC
Модуль		вывода	дискретных	МДС32ТК	32DO, TK, 24 VDC
сигналов				МДС32РК	32DO, TK, 24 VDC
			Внешнее оборудование (все модели)
Блок питания БК				БПШ	-
Блок питания БУСО				БП	-
Блок	усилителей сигналов			БУТ-10	2 термопары
термопар
Блок	усилителей		термометров	БУС-10	2		термометра
сопротивления					сопротивления
Блок усилителей мощности				БУМ-10	4DI, 4DO, PK, 24VDC, 220
					VAC
Блок переключения				БПР-10	16DI, 8DO, PK, 24VDC
Конвертор 220VAC/ 24VDC				ПС1	8DI, 8DO, 24VDC, 220 VAC

689