2598

						1 канал SPI для подключения
					модулей		УСО		контроллера
					SMART.
						ОС РВ OS-9, исполнительная
					система ISaGRAF,				поддержка
					протоколов TCP/IP, Modbus
Модуль SPI		ИСК1				2 канала SPI
Портативный	пульт	ПП				Кнопки			управления,
настройки					индикаторы
Инструментальная система		ISaGRAF-				Программа-конфигуратор на
ISaGRAF		DEV32			32 переменные
Модуль питания		DC-24/5V1				Вход 24 VDC, выход +5V, 2 А
					(установка в на DIN-рейку)
Блок питания		LOK		4601-		Вход 220 VAC, выход 24
		2R/P-ONE			VDC, 2 A
Модуль питания		KP-				Вход 24 VDC, выход +5V, 2 А
		DC24V1			(установка в ЦБ1)
Субмодуль Ethernet		SM2-ETH				Ethernet-контроллер, скорость
					обмена до 10 Мбит/с, физический
					интерфейс RJ45
Пульт технолога-оператора		ПТО				24 клавиши, ЖКИ-7 строк по
					21 символу в строке, управление с
					ISaGRAF-программы
ОРС-сервер						Для интерфейсов RS232 или
					Ethernet
Библиотека	алгоритмов	FBD-130				Расширенная			библиотека
контроллера Р-130 для ISaGRAF					алгоритмов контроллера Р-130 для
					инсталяции		в	инструментальную
					систему			программирования
					ISaGRAF
В табл. 2.15 приведены		технические			характеристики модулей УСО
контроллера КРОСС.
								Таблица 2.15
Характеристики модулей УСО контроллера КРОСС
Наименование			Обозначение				Характеристики
Модуль	ввода-вывода			AIO 1-8/4		8 AI, 4 AO
унифицированных	аналоговых					20-160		м/с	канал,
сигналов (0-10В, 0(4)-20 мА)						погр.<0,2%
Модуль ввода	унифицированных			AI 1-8		8 AI,
аналоговых сигналов (0-10В, 0(4)-20						20-160		м/с	канал,
мА)						погр.<0,2%
Модуль вывода унифицированных				AIO 1-0/4		4 AO
аналоговых сигналов (0(4)-20 мА)						3 м/с канал, погр.<0,2%
Модуль ввода сигналов термопар:				TCl-7		7 каналов ТП, 1 канал ТС,
ТВР (А-1, А-2, А-3), ТПР (В), ТПП						20-160 мс/канал, погр.<0,2%
(R,S), TXA (K), TXK (L,T), THH (N),
TMK(T), TЖК (J)

700

Модуль		ввода				сигналов		TRl-8	8 TC,
термосопротивлений						ТСМ50,			20-160 мс/канал, погр.<0,2%
ТСМ100, ТСП50, ТСП100 (по
трехпроводной схеме)
Универсальный			модуль				ввода	МАД 8/8	8 AI, 8 DO, 20 мс на все
аналоговых		сигналов			и		вывода		каналы, погр.<0,2%
дискретных		сигналов		повышенного
быстродействия
Универсальный			модуль				ввода
аналоговых		сигналов			и		вывода	МАД 8/8	8 AI, 8 DO, 20 мс на все
дискретных		сигналов		повышенного					каналы, погр.<0,2%
быстродействия
Модуль		ввода			дискретных			DI 1-16	16 DI (2x8, 24 VDC)
сигналов
Модули		контроля		и	управления			МКУ-ЗА	8 DI, 24 VDC
исполнительными			органами			(модуль		МКУ-ЭК	8 DO (транзит), 24 VDC
обслуживает		2 запорные			араматуры			МКУ-ЭП
или 1 ЭК или электропривода)
Программируемый								МК-А	8 AI, 4 AO, 8 DI (24 VDC), 8
микроконтроллер			аналоговый				(язык		DO/IO (2x4, 24 VDC)
FBD,	расширенная				библиотека				20-160 мс/канал, погр.<0,2%
алгоритмов		контроллера					Р-130,
аналоговые и импульсные ПИД-
регуляторы,		табличный				редактор
технологических программ)
Программируемый								МК-И	8 AI, 8 DI (24 VDC), 8
микроконтроллер			импульсный				(язык		DO/IO (2x4, 24 VDC)
FBD,	расширенная				библиотека				20-160 мс/канал, погр.<0,2%
алгоритмов		контроллера					Р-130,
импульсные			ПИД-регуляторы,
табличный редактор технологических
программ)

Все модули контроллера выполнены для монтажа на DIN-рейку, межмодульные соединения осуществляются с помощью гибкого жгута. Размеры модуля (Ш В Г) – 30 130 100мм. Ширина аналогового модуля ввода-вывода – 60 мм. Соединение модулей с внешними цепями контроллера осуществляется через терминальные блоки, содержащие клеммные соединители и ряд блоков преобразования сигналов.

701

Рис.2.33. Контроллер ломиконт TM

Контроллер ломиконт TM (ОАО «Электроприбор», Россия).

Контроллер ломиконт (рис. 2.33) с встроенной системой Trace Mode (ломиконт TM) в качестве аппаратной части базового модуля содержит одноплатный RC-совместимый компьютер на основе процессора i486, а также Flash-диск, порт RS-485, два порта RS232, порт Ethernet и слот расширения формата PC-104. Контроллер ломиконт (рис. 2.33) с встроенной системой Trace Mode (ломиконт TM) в качестве аппаратной части базового модуля содержит одноплатный RC-совместимый компьютер на основе процессора

i486, а также Flash-диск, порт RS485, два порта RS232, порт Ethernet и

слот расширения формата PC-104. Новый базовый модуль

обеспечивает преемственность базовых комплектов на контроллерах «Ломиконт-110» при условии перезаписи программы пользователя с использованием средств Trace Mode.

Для подготовки программ пользователя в Trace Mode предусмотрены 2 языка технологического программирования

–«ТехноFBD» и «ТехноIL».

«ТехноFBD» – язык функциональных блоков, повторяющий технику программирования контроллеров «Ремиконт-110». Язык основан на соединении в цепочки и древовидные структуры библиотечных функций и алгоритмов. «ТехноIL» – язык последовательных инструкций. Данные языки являются расширениями языков FBD и IL, входящих в инструментальную систему технологического программирования

ISaGRAF по стандарту IEC 61131-3.

Система Trace Mode, кроме основной функции отображения на экране хода технологического процесса и трендов, позволяет решать следующие задачи:

—объединение технологических процессов, управляемых несколькими контроллерами ломиконт TM, на одном экране в одну мнемосхему (используя технологию ОРС);

—составление и оформление отчетов;

—архивирование данных (3 типа архивов);

—связь с различными приложениями Windows;

—защиту информации от несанкционированного доступа (пароли);

—возможность связи с удаленными терминалами через сеть Ethernet и

702

др.

При оснащении системы радиомодемом и GSM-активатором возможна связь через сотовую телефонную сеть GSM (GSM-телемеханика).

Контроллер ПКЭМ-3 (ОАО «Электромеханика», Россия).

Контроллер (рис. 2.34) имеет блочно-модульную структуру и является

	проектно-компонуемым изделием. Модули
	контроллера выполнены в формате 3U
	(100 160 мм) шириной 4НР или 8НР.
	Базовый комплект контроллера позволяет
	компоновать его с различными модулями
	для решения конкретной задачи.
	В базовый комплект входят:
Рис. 2.34. Контроллер ПКЭМ-3	процессорный модуль		на	базе
	процессора	МС68302/20	МГц	со

встроенной ОС РВ OS-9;

блок питания от сети 24 VDC и 220 VAC (вторичное напряжение +5

В, +/12 В);

объединительный каркас с интерфейсом VME.

Процессорный блок включает блок монтажный и процессорный модуль VIUC3318 на шине VME. Внешние подключения и соединения между модулями и объектом осуществляются посредством разъемов DB-9, DB-15 (модуль VIUC) фирм Wago и Weidemuller (модули ввода-вывода).

Технические характеристики процессорного модуля приведены в табл. 2.16.

				Таблица 2.16
Характеристики процессорного модуля контроллера ПКЭМ-3
Наименование		Характеристики
1		2
Процессор	МС68302 на базе микропроцессора МС68000,
	тактовая частота 20 МГц, коммуникационный
	сопроцессор
Память: EPROM SRAM	1 Мбайт программируемого ПЗУ с ядром
	программы PB OS-9 и ISaGRAF
	512 кбайт – энергонезависимое ОЗУ (литиевая
	батарейка)
Быстродействие	0,8 мс на 100 инструкций
Таймер реального времени	Использует 44 байта SRAM, включает два 16-
	разрядных таймера
			Окончание табл. 2.16
1		2
Сторожевой таймер	Возможный диапазон программирования от 8
	мкс до 1 мс
Интерфейсы	Интерфейс	связи	с	ПЭВМ-RS232,

703

последовательный интерфейс связи по сети Profibus- RS-485

Характеристики модулей ввода-вывода приведены в табл. 2.17.

Таблица 2.17

Характеристики модулей ввода/вывода контроллера ПКЭМ-3

Тип модуля	Тип сигнала	Число каналов			Гальваническа
					я изоляция
Дискретный	24 VDC	16	каналов	(2	Индивидуа
ввод		группы	по	8	льная до	1500
		каналов)			V
Дискретный	110/220 VAC	8 каналов			Индивидуа
ввод					льная до	1500
					V
Дискретный	24 VDC, 1 A/2 A	16	каналов	(2	Индивидуа
вывод		группы	по	8	льная до	1500
		каналов)			V
Дискретный	110/220 VAC	8 каналов			Индивидуа
вывод					льная до	1500
					V
Дискретный	250 VAC (2 A), 48	8 каналов			Защита	от
вывод релейный	VDC (2 A)				к.з. – плавкий
					предохранител
					ь, напряжение
					изоляции	2500
					V
Аналоговый	+/-5 V, +/-10 V, 0-5 V,	16			Индивидуа
ввод	0-10 V; 50 M, 100 П;	однопроводных		(8	льная до	500
	XA(K), XK(L), XK(E)	дифференциальных)			V
Аналоговый	+/-5 V, +/-10 V, 0-5 V,	4 канала			Индивидуа
вывод	0-10 V; 0-20 мА, 4-20				льная до	500
	мА				V

Габаритные размеры плат ввода-вывода – 100 160 мм. Платы занимают одно место в контроллере, за исключением модуля вывода переменного тока, занимающего два места. Также имеется модуль мезонинных плат – дискретный ввод, вывод, аналоговый ввод и вывод, каналы RS232/RS422/RS485. Программирование контроллера осуществляется с помощью пакета ISaGRAF по стандарту IEC 61131-3, поставляемого вместе с контроллером.

704

Рис. 2.35. Контроллер «Микронт-Р2»

Контроллер «Микроконт-Р2» (НПО «Системотехника», Россия).

Контроллер «Микроконт-Р2» (рис. 2.35) имеет модульную конструкцию со свободной компоновкой модулей. Набор модулей CPU – от одноплатных IBM-совместимых компьютеров на базе i486, 133 МГц до процессоров сбора i80C5l – обеспечивает оптимальное сочетание цены и функциональных возможностей. Погрешность аналого-цифрового и

цифроаналогового преобразования составляет +/-0,1%. В единую локальную сеть могут быть объединены до 256 контроллеров.

В табл. 2.18 приведены основные характеристики процессорных модулей.

Таблица 2.18

Характеристики процессорных модулей «Микроконт-Р2»

Тип модуля СРU		СРU-51	СРU-320DS		СРU-482Х(386Х)
Тип процессора		i80С51(31)	DS80С320		180486DХ4	(СРU
					482Х) i80386SX40 (СРU
					386Х)
Тактовая частота		12 МГц	24 МГц		40 МГц
Энергонезависимое		16К	16К		1-32 Мбайт
ОЗУ
ППЗУ пользователя		32К	32К		32К
Системное ППЗУ		16К	16К		16К
Flash-диск		—	—		1-60 Мбайт
Интерфейс ЛВС		RS-485	СОМ1:		СОМ1:	К5232.
			RS-485.		СОМ2: К3232/ RS-485,
			СОМ2:		Ethernet
			RS232	или
скорость	обмена	9,6; 19,2; 38,5	1,2-115		115,2 кбит/с… 1
данными		кбит/с	кбит/с		Мбит/с
длина линии связи
		3; 0,75; 0,3 км	24-0,75 км		—
тип кабеля
		Экраниров. витая	Экраниров		Экраниров. витая пара
		пара	. витая пара
Напряжение питания		220 VАС	220	VАС;	5 VDC, 2 А
			+ 5 VDС, 2

Характеристики модулей ввода/вывода контроллера «Микроконт-Р2» приведены в табл. 2.19.

705

					Таблица 2.19
Характеристики модулей ввода/вывода контроллера «Микроконт-Р2»
Тип модуля	Тип сигнала		Число	Параметры	Гальваническая
			каналов	сигнала	изоляция
Bi32DC24	Дискретный		32	24VDC, 5VDC	Индивидуальная
	ввод				до 1000 В
Bi16AC220	Дискретный		16	220 VAC	Индивидуальная
	ввод				до 1000 В
Bo32DC24	Дискретный		32	24 VDC	Индивидуальная
	ввод				до 1000 В
Bi16AD220	Дискретный		16	220VAC	Индивидуальная
	ввод				до 1000 В
Ai-	Аналоговый		20/10	-10…+10V, 0-10	Индивидуальная
NOR/RTD	ввод/вывод			V, -1 +1 V, 4-20	до 1000 В
	сигналов от ТС			мА, 0-20мА/50М,
				100 М, 50 П, 100 П
Ai-TC	Ввод		16	Тип термопар:	Индивидуальная
	аналоговых			ХК(L), XA(K),	до 1000 В
	сигналов	от		ПП(S)
Ao2/Bi16	Аналоговый		2/16	-10…+10V, 0-10	Индивидуальная
	вывод/			V, -1 +1 V, 4-20	до 1000 В
	дискретный			мА,

В состав контроллера входят средства отображения и ввода данных (пульт ОР-04, модуль индикации МП-1 и модуль управления информационным табло С1-192). Пульт оператора ОР-04 предназначен для организации человекомашинного интерфейса (МMI) в системах контроля и управления, выполненных на базе контроллеров «Микроконт-Р2», имеющих интерфейсы RS–232 и RS–485.

Программирование контроллеров осуществляется с помощью инструментальной среды Турбо-РКС, объединяющей редактор, транслятор, отладчик и ряд сервисных программ. Подготовка и отладка прикладных программ производится с компьютера IВМ РС на одном из технологических языков – SFC и FBD, а также Ассемблер, С и Visual Basic.

Контроллер МИК СМ9107 (ООО «Электронмаш-Систем», Россия).

ПЛК МИК СМ9107 (серий ЕМ-9000, ТМ-8000 и ВМ2000) входит в состав комплекса МИКСИС. Контроллер поддерживает сетевой протокол Bitbus и позволяет создавать распределенные системы управления с удалением до 12 км и скоростью передачи до 2 Мбит/с. Модули УСО обеспечивают ввод-вывод нормированных сигналов.

Всостав ПО входят:

—встроенная ОС, поддерживающая до восьми задач в реальном масштабе времени;

706

—кросс-система подготовки программ на Ассемблере;

—система разработки и поддержки графического интерфейса оператора на ПЭВМ;

—система организации многозадачного режима работы в реальном времени;

—программное и алгоритмическое обеспечение обработки входных сигналов, управления, регулирования и оптимизации параметров настройки регуляторов;

—программное обеспечение процесса архивации данных в реальном масштабе времени;

—диагностическая система контроля работоспособности системы управления и

—ряд др.

Серия ЕМ9000. В состав базового комплекта ЕМ9015 контроллера входят центральный процессор, блок питания, блок вентиляторов и 19" крейт на 15 модулей УСО. В состав базового комплекта ЕМ9008 вместо крейта входит настольный корпус на 8 модулей УСО.

Для процессорных модулей РС-based контроллеров к числу основных характеристик также относятся:

напряжение питания и габариты;

тип шины расширения;

тип встроенной ОС;

наличие и тип встроенной SСАDАсистемы;

возможность подключения гибких и жестких дисков, дисплея;

возможность подключения жидкокристаллической или электролюминесцентной панели.

Характеристики модулей контроллера представлены в табл. 2.20.

						Таблица 2.20
	Характеристики модулей контроллера серии ЕМ9000
Тип модуля		Характеристика модуля			Число	Параметры сигнала
					каналов
ЕМ3105		Аналоговый ввод			32	0-5 мА, 4-20 мА
ЕМ3104		Ввод сигналов от ТП/ ТС			16/8	10 мВ, 100мВ, 5 В
ЕМ3154		Ввод	сигналов	от	48	Встроен драйвер преобраз.
		термопар				характеристик термопар
ЕМ3202		Аналоговый вывод			8	0-10 В, 0-5 мА
ЕМ3202		Аналоговый вывод			16	0-10 В, 0-5 мА
ЕМ2151		Дискретный ввод/вывод			24/16	24VDC, 150 мA

707

Процессорный модуль ПЛК выполняет следующие функции:

обеспечение работы операционной системы реального времени

(ОС РВ);

организация коммуникаций между модулями внутри ПЛК;

хранение и выполнение программы управления технологическим процессом;

хранение информации, обусловленной программой управления;

осуществление связи с ПК или программатором.

Операционная система реального времени (ОС РВ) предназначена для выполнения программ, записанных в контроллере, и обеспечения непрерывности процесса обработки данных, поступающих от модулей ввода/вывода, сетевых и т.д.

Работа контроллера состоит из определенного количества операций, которые выполняются циклически или периодически. Многие процессорные модули поддерживают параллельное выполнение нескольких операций, каждая из которых может выполняться в свою очередь циклически или периодически. У некоторых модулей имеется возможность выполнять задачи по обработке прерываний. Все задачи конфигурируются при программировании контроллера. Существуют различные варианты реализации цикла работы процессорного модуля ПЛК, но в большинстве случаев его можно охарактеризовать следующей схемой (рис. 2.36).

Временная диаграмма работы процессора в многозадачном режиме приведена на примере процессорных модулей ПЛК ТSХ Рremium фирмы

Shneider Electric (рис. 2.37).

Временная диаграмма для процессорных модулей контроллеров других производителей может отличаться от приведенной выше и зависит от конкретной реализации процессорного модуля. На этом рис. 2.38 Event, Fast, Master, System – соответственно задачи, выполняемые процессором. Event – задача обработки прерывания, Fast – «быстрая» задача, Master – мастер-задача, System – системная задача. Периоды работы каждой за дачи обозначены соответственно I, Р и Q, где I – обработка входов; Р – выполнение программы; Q – обновление сигнала на выходах.

708

Рис. 2.36. Схема реализации цикла работы процессорного модуля ПЛК

Рис. 2.37. Цикл работы процессорного модуля ПЛК

Основные отличия процессорных модулей ПЛК различных производителей характеризуются параметрами:

производительность процессора;

объем памяти программ и данных;

максимальное число обрабатываемых дискретных и аналоговых каналов.

В качестве базовых процессоров в процессорных модулях контроллеров широко применяются процессоры фирм Intel (i80С186ЕС, i80188, i80386ЕХ(SХ), i80486DХ4, i80586, Pentium ММХ и др.), Motorola (МС68302, МС68360 и др.), Zilog (80182), AMD, NEC, Hitachi, Atmel и др.

Для сбора и обработки данных используются вспомогательные процессоры

(сопроцессоры) типов i80С188 (8 МГц), i80051(31), Р1С16С73А и др., а

также RISC-встроенные сопроцессоры.

Для примера рассмотрим базовый микропроцессор фирмы Motorola МС68000, выпуск которого относят к 1979 г. (одновременно с началом выпуска фирмой Intel микропроцессоров 8080). Базовая архитектура МП предполагает общий для всех моделей комплект регистров, набор единых способов адресации, а также базовую систему команд. Общими также являются принципы обращения к памяти и реализация внутреннего интефейса системы. МП МС68000 имел 16-разрядную шину данных и 24разрядную шину адреса, обеспечивая объем адресного пространства до 16 Мбайт. При этом внутренняя структура МП имела 32-разрядную организацию с 16-ю 32-разрядными регистрами для хранения данных и адреса, что дает основание отнести данный МП к семейству 32-разрядных МП. Тактовая частота МП составляла 16,7 МГц. К МП могли подключаться ряд периферийных устройств: параллельные и последовательные порты ввода-вывода данных, таймеры, контроллеры прерываний и др.

Сразвитием базовой модели МП с 1983 по 1993 гг. фирмой Motorola были выпущены четыре модели 32-разрядных микропроцессоров:

709