Производственная и пожарная автоматика / Shishov - Tekhnologii promishlennoy avtomatizatsii 2007

Если в программе используются прерывания, то программы обработки прерываний, поставленные в соответствие событиям прерываний, запоминаются как часть главной программы. Однако программы обработки прерываний не обрабатываются как составная часть нормального цикла, а обрабатываются только тогда, когда появляется событие прерывания. Это возможно в любой точке цикла, т.е. CPU обрабатывает разблокированные прерывания асинхронно по отношению к циклу. Обработка прерываний происходит в порядке их появления и в соответствии с их приоритетом.

11.1.4 Программируемые контроллеры SIMATIC S7-300 и SIMATIC S7-400

SIMATIC S7-300 – это модульный контроллер для решения задач автоматизации средней степени сложности. Модульная конструкция, работа с естественным охлаждением, возможность построения распределенных структур управления, удобство обслуживания обеспечивают экономичность применения SIMATIC S7-300 при решении широкого круга задач автоматизации. На рис 1.43 показан внешний вид контроллера, включающего в себя базовый модуль и несколько периферийных модулей.

Р и с. 1.43. Внешний вид контроллера семейства S7-300

SIMATIC S7-400 – предназначены для решения сложных задач автоматизации (рис. 1.44).

Эффективной эксплуатации контроллеров этих серий способствует возможность использования нескольких типов центральных процессоров различной производительности, наличие широкой гаммы модулей ввода/вывода дискретных и аналоговых сигналов, функциональных модулей и коммуникационных процессоров.

79

Ри с. 1. 44. Внешний вид контроллера семейства S7-400.

Всостав периферийных модулей входят:

•модули центрального процессора. Для решения задач различного уровня сложности может использоваться несколько типов центральных процессоров различной производительности, включая модели со встроенными входамивыходами и соответствующими функциями, а также модели со встроенным интерфейсом PROFIBUS-DP;

•сигнальные модули, используемые для ввода и вывода дискретных и аналоговых сигналов;

•коммуникационные процессоры для подключения к сетям и PPIсоединений;

•функциональные модули для решения задач счета, позиционирования и автоматического регулирования.

•модули блоков питания (PS) для питания аппаратуры;

•интерфейсные модули (IM) для обеспечения связи между центральным контроллером и стойками расширения в многорядной конфигурации.

Контроллеры способны обслуживать до 32 модулей, устанавливаемых в центральном контроллере и 3 стойках расширения. Все модули могут работать

сестественным охлаждением.

11.1.5Контроллеры фирмы ADVANTACH серии ADAM-5000

Изделия серий ADAM-5000 предназначены для создания территориаль- но-распределенных систем сбора данных и управления.

Конструктивное исполнение подобно традиционным ПЛК. Контроллер состоит из блока процессора и модулей ввода/вывода, устанавливаемых в локальную магистраль блока процессора (рис. 1.45).

80

Р и с. 1 45. Внешний вид контроллеров серии ADAM-5000

Каждый блок процессора может объединять на локальной магистрали до 64 каналов аналогового и/или дискретного ввода/вывода. В настоящее время блок процессора может комплектоваться различными коммуникационными модулями для работы в сетях RS-485, CAN, Ethernet и т.д.

Изделия серии ADAM-5000 имеют трехуровневую гальваническую изоляцию - по входным/выходным цепям, цепям питания и по линиям портов последовательной связи. Наличие гальванической развязки позволяет снизить влияние на систему электромагнитных помех, устранить гальваническую связь с электрооборудованием контролируемого объекта, а также предотвратить неисправности, которые могут быть вызваны случайными выбросами напряжения питания, а также переходными процессами при коммутации силового оборудования.

Сторожевой таймер предназначен для автоматического сброса процессора базового блока в случае непредвиденной остановки исполнения встроенного программного обеспечения. Данная функция реализована для сокращения

81

общих временных и материальных затрат на техническое обслуживание системы.

Визделиях серий ADAM-5000 реализованы автоматическое аппаратное тестирование и программное выявление неисправностей. Существует возможность удаленной настройки системных параметров – каждый модуль аналогового ввода/вывода может быть сконфигурирован для работы с различными типами и диапазонами сигналов с помощью единой сервисной программы. Программным способом можно настраивать параметры обмена по последовательному каналу связи, за исключением сетевого идентификатора. Кроме того, имеется возможность настройки аварийных уставок и калибровочных параметров шкалы измерительных каналов. Такая гибкость исполнения модулей позволяет существенно уменьшить их номенклатуру, а также сократить затраты на их обслуживание в процессе эксплуатации.

Визделиях серии ADAM-5000 реализована возможность настройки каналов дискретного вывода в качестве выходов управления по достижении значениями измеряемых параметров предварительно заданных величин. Каждому каналу модулей аналогового ввода могут быть программно поставлены в соответствие верхняя и нижняя уставки. После каждого очередного аналогоцифрового преобразования измеренное значение сравнивается с верхней и нижней уставками. Изменение логического состояния назначенного канала дискретного вывода производится в зависимости от результата сравнения. Таким образом, в системах на базе ADAM-5000 имеется возможность локального двухпозиционного управления, выполняемого независимо от центрального компьютера.

Вкомплект периферийных модулей входят следующие узлы:

•ADAM-5013 – 3-канальный модуль ввода сигналов термометров сопротивления;

•АDАМ-5017 – 8-канальный модуль аналогового ввода;

•ADAM-5011Н – 8-канальный быстродействующий модуль аналогового ввода ;

•ADAM-5018 – 7-канальный модуль ввода сигналов термопар;

•ADAM-5024 – 4-канальный модуль аналогового вывода;

•ADAM-5050 – 16-канальный универсальный модуль дискретного вводавывода;

•ADAM-5051 – 16-канальный модуль дискретного ввода;

•ADAM-5051D – 16-канальный модуль дискретного ввода;

•ADAM-5052 – 8-канальный модуль дискретного ввода с гальванической изоляцией;

•ADAM-5055S – 1б-канальный модуль дискретного ввода/вывода с гальванической изоляцией и светодиодной индикацией;

•ADAM-5056 – 16-канальный модуль дискретного вывода;

•ADAM-50560 – 16-канальный модуль дискретного вывода;

•АDАМ-50568 – 16-канальный модуль дискретного вывода с гальванической изоляцией и светодиодной индикацией;

82

•ADAM-5060 – 6-канальный модуль релейной коммутации;

•ADAM-5068 – 8-канальный модуль релейной коммутации;

•ADAM-5080 – 4-канальный модуль ввода частотных/импульсных сигна-

лов;

• ADAM-5090 – 4-канальный коммуникационный модуль с интерфейсом

RS-232.

На рис. 1.46 показан внешний вид периферийных модулей ADAM-5000.

Р и с. 1.46. Внешний вид модулей ADAM-5000

Компания Advantech начала поставки устройств серии ADAM-5550KW, представляющих собой программируемые контроллеры класса РАС (Programmable Automation Controller). Контроллеры предназначены для решения задач управления, требующих сочетания возможностей промышленного компьютера с надёжностью ПЛК.

Контроллеры ADAM-5550KW, выполненные на базе процессора AMD Geode GX533, работают под управлением Windows СЕ 5.0. Они имеют 2 порта Ethernet, 2 порта USB, порт VGA и 4 СОМ-порта (RS-232/485). В составе подсистемы ввода/вывода могут быть использованы модули расширения серии ADAM-5000, а также специализированные модули управления перемещением и хранения данных.

Для программирования контроллеров используется пакет KW MULTIPROG с поддержкой 5 языков стандарта МЭК 61131-3. Система исполнения базируется на ОС РВ ProConOs, что обеспечивает детерминированное время реакции контроллера не более 1 мс.

11.1.6 Контроллеры фирмы WAGO серии WAGO-I/O-SYSTEM

Контроллер состоит из блока процессора и модулей ввода/вывода (рис. 1.47). Все узлы системы WAGO I/O устанавливаются на несущую рейку

DIN35 (рис. 1.48).

83

Р и с. 1.47. Внешний вид контроллера WAGO-I/O с установленными модулями ввода/вывода

Ри с. 1.48. Установка узлов системы WAGO I/O на несущую рейку DIN35.

Спомощью системы WAGO-I/O-SYSTEM возможен полный электромонтаж всех установленных модулей еще до окончательного решения о выборе типа промышленной шины. Адаптация к заданному типу промышленной сети осуществляется путем установки на рейку и соединения со смонтированными остальными модулями адаптера сети, например, ETHERNET, PROFIBUS, INTERBUS, DeviceNet, CANopen, CAL, SDS, MODBUS, LONWorks®, CC-Link, Peer-to-Peer, LIGHTBUS, или FireWire™.

Существует большое количество модулей ввода/вывода специального назначения для решения отдельных задач, например, инкременталь-энткодеры, счетчики, модули обмена данными, модули питания, модули цифрового импульсного интерфейса, RS-232c, RS-485, модули размножения потенциала и другие. Комбинирование аналоговых и цифровых модулей вводов/выводов, а

84

также специальных модулей, имеющих различные потенциалы и другие характеристики, делает возможным построение весьма специфических узлов сети.

11.1.7 Программируемые логические контроллеры фирмы ОМRON

Эти контроллеры завоевали высокую репутацию во всем мире, благодаря своей многофункциональности и высокой интегрируемости. Контроллеры OMRON обеспечивают заказчиков исчерпывающими возможностями и гибкостью при реализации современных сетевых решений в распределенных системах управления и контроля.

Блочный программируемый контроллер SYSMAC CPM1A/2A.

Позволяет построить систему управления емкостью до 100/120 точек входов/выходов. К ЦПУ (рис. 1.49) можно подключить до трех блоков расширения, в том числе аналоговые и температурные блоки. Применение блока расширения CompoBus/S позволяет использовать контроллер, как интеллектуальный сетевой терминал ввода/вывода. Модели СPM2A поддерживают команду ПИД регулирования и имеют часы реального времени и календарь. Время выполнения базовых инструкций – 0,64 мкс, специальных – 7,8 мкс. Объем программы до 4 Кслов. Объем памяти данных – 2 Кслова. 199 выполняемых инструкций. 256 программных таймеров/счетчиков. Индикация состояния входов/выходов. Высокоскоростные счетчики работают с частотой до 20 кГц. Программирование контроллера возможно как при помощи программатора, так и с персонального компьютера. Все модификации контроллера имеют периферийный порт, СРМ2А также имеет RS-232C. Поддерживаются следующие конфи-

гурации связи: Host Link, 1:N Host Link, 1:1 Link, NT Link. Поддерживаются графические терминалы. Монтаж на DIN-рейку или панель.

Р и с. 1.49. Внешний вид CPU контроллерf SYSMAC CPM1A/2A

Программируемый контроллер SYSMAC CPM2С.

85

Позволяет построить систему управления емкостью до 140 дискретных входов/выходов, путем подключения к ЦПУ до пяти блоков расширения (рис. 1.50). Возможно подключение блоков расширения для аналоговых вх./вых. сигналов и датчиков температуры. Контроллер выполняет 199 инструкций, включая ПИД регулирование, имеет часы и календарь реального времени. Время выполнения базовых инструкций – 0,64 мкс, специальных – 7,8 мкс. Объем программы до 4 Кслов. Объем памяти данных – 2 Кслова. 256 программных таймеров/счетчиков. Высокоскоростные счетчики работают с частотой до 20 кГц. Доступны модификации ЦПУ поддерживающие сети Device Net, CompoBus/S. Контроллер имеет периферийный и RS-232C порт. Поддержива-

ются следующие конфигурации связи: Host Link, 1:N Host Link, 1:1 Link, NT Link. Программирование возможно как при помощи программатора, так и с персонального компьютера. Размеры – 90 х 133 мм.

Р и с. 1.50. Программируемый контроллер SYSMAC CPM2С

Программируемый контроллер CJ1.

Предназначены для высокоскоростных задач, требующих высокой точности, надежности и многофункциональности (рис. 1.51). Широкий набор стандартных модулей ввода/вывода (8, 16, 32 и 64 точки) и незаурядный набор специальных модулей (аналоговые, температурные, сетевые, модули позиционирования и др) позволит наиболее оптимально решить задачи автоматизации, как локальных объектов, так и распределенных систем. Общее число точек ввода/вывода 1280. Время выполнения базовой инструкции 0,08 мкс.

СJ1 поддерживает наиболее распространенные сети и позволяет обрабатывать данные с панелей оператора, температурных контроллеров, частотных регуляторов и других устройств. При использовании Ethernet или ControllerLink

86

можно передавать большие потоки информации на верхний уровень и в другие сети. Использование протокола MACRO позволит обеспечить связь с 32 устройствами на каждый порт.

Наличие PC Card (флэш карты) обеспечивает хранение больших объемов информации любого типа и возможность удобной обработки записанных данных. Поддержка FINS протокола обеспечит прозрачную связь с узлами разного уровня, находящимися в многоуровневой сети.

Контроллер достаточно компактный (высота 90 мм, глубина 65 мм).

Р и с. 1.51. Программируемый контроллер CJ1

Высокопроизводительный программируемый контроллер CS1.

Имеют большее быстродействие по сравнению с другими моделями. Могут брать на себя дополнительные, не свойственные контроллерам предыдущего поколения, функции, выполнять расширенную обработку данных и архивирование. Новые инструкции позволяют обрабатывать файловую память, текстовые строки, индексные регистры и многое другое.

В качестве базовой концепции предложено структурное многозадачное программирование (Task Programming). В настоящее время выпускается 9 моделей модулей центрального процессора (рис. 1.52). Возможность удаления реек расширения до 50м и обработка более 5000 точек ввода/вывода, широкий набор сетевых модулей и сверхнизкое время выполнения базовых инструкций (0.04мкс). Более 100 типов различных модулей. Обработка до 5000 точек ввода/вывода.

Имеется энергонезависимая память данных (DM) 448 Kwords. Все типы процессоров имеют разъем для установки карты Flash-памяти (до 48 МВ), периферийный и RS-232c порты, а также место для установки дополнительных коммуникационных плат. В номенклатуру входят модули высокой плотности на 96 точек ввода/вывода, аналоговые модули ввода/вывода с изолированными

87

каналами, модули ввода сигналов термопар и термосопротивлений и большое количество специальных модулей.

Работает в сетях Ethernet (FTP,TCP/IP, UDP/IP); Controller Link; DeviceNet; ProfiBus DP, CompoBus/S; Host Link; NT Link; Protocol Macro; ToolBus.

В таблице 1.5 представлены сравнительные характеристики различных моделей контроллера CS1.

Т а б л и ц а 1.5.

Сравнительные характеристики различных моделей контроллера CS1

	Технические			CS1
	данные
		GS1G-CPU42-EV2	CS1G-CPU44-EV2	GS1H-CPU64-EV2	CS1H-CPU67-EV2
	Входов /Выходов	960	1230	5120	5120
	Память програм-
	мы, кШагов	10	30	30	250
	Выполнение базовой
	инструкции, мкс	0,08	0,06	0,04	0,04
	Число инструкций	400	400	400	400
	Область DM,	32	32	32	32
	кСлов
	Счетчики /таймеры	4096/4096	4096/4096	4096/4096	4096/4096

88