Кросс – контроллер для распределенных открытых систем
Назначение. Решение широкого круга задач автоматического управления технологическими процессами:
построение как локальных, автономных так и распределенных АСУ ТП;
модернизация и реконструкция существующих АСУ ТП.
КРОСС может быть применен в АСУ ТП различного уровня сложности от микросистем (8-16 каналов) до макросистем (256–512 каналов).
Отличительные особенности:
Соответствие международным стандартам и технологиям открытых систем (IEC 61131-3; Ethernet, ОРС-2a, b).
Развитые системообразующие качества.
Широкий диапазон масштабирования.
Высокие надежность и живучесть систем..
Расширенные функциональные возможности;
Решение простых и сложных задач автоматизации.
Расширенные возможности программирования, развитое встроенное и инструментальное программное обеспечение.
Модульный принцип построения.
Интеллектуальная система ввода-вывода, широкий спектр модулей ввода-вывода.
Выполняемые функции:
измерение электрических сигналов датчиков, фильтрация, линеаризация и преобразование принятых сигналов в цифровое нормализованное представление;
прием дискретных сигналов;
управление, регулирование, вычисление в соответствии с введенной программой пользователя;
формирование и вывод управляющих сигналов на объект управления в виде аналоговых и дискретных сигналов;
хранение программ и констант пользователя, а также служебных программ во flash-памяти, переменных процесса в статическом энергонезависимом ОЗУ;
самодиагностика модулей и контроллера в целом.
Состав контроллера
Контроллер имеет проектно-компонуемый состав. Количество и типы устройств определяются заказом потребителя.
В состав контроллера в общем случае входят:
центральный блок ЦБ1,
модули устройств связи с объектом (УСО),
блок и модули питания,
соединители SPI,
терминальные блоки,
программное обеспечение.
Состав центрального блока ЦБ1:
базовый монтажный блок SMART2-BASE (производства фирмы Kontron);
модуль центрального процессора SM2-CPU-1,5 (производства фирмы Kontron);
субмодуль SM2-ETH (производства фирмы Kontron);
модуль ИСК1;
модуль питания KP-DC24V1.
Модули УСО
Количество модулей УСО, подключаемых к ЦБ1 контроллера, - до 32 шт. Модули УСО группами до восьми штук соединены с центральным блоком ЦБ1 соединителем SPI.
Каждый модуль УСО контроллера имеет встроенный микроконтроллер, выполняющий независимо и асинхронно по отношению к центральному процессору различные функции по обработке сигналов и диагностике оборудования.
Контроллер имеет измерительные каналы преобразования аналоговых сигналов в цифровой код (АЦП) и измерительные каналы преобразования цифрового кода в постоянный ток (ЦАП).
Каждый модуль УСО имеет собственный интерфейс RS-232 для подключения компьютера или пульта настройки. Это позволяет конфигурировать и проверять модуль вне контроллера.
Модули усо аналоговых сигналов
|
Модуль УСО |
Количество и вид каналов |
Сигналы |
Предел осн. прив. (%) или абс. (°С) погрешн. |
Потр. мощн. по цепи 5 В, Вт, не более | |
|
на входе |
на выходе | ||||
|
ТС1-7 |
7 входов |
(0-65) мВ |
(0-100,00)% |
± 0,2% |
1,25 |
|
1 вход |
ТСМ50’, (50-92,800) Ом |
(0-200,00)°С |
± 0,4°С |
| |
|
ТR1-8 |
8 входов |
ТСП50, ТСМ50, ТСП100, ТСМ100 |
(0-100,00)% |
± 0,2% |
1,45 |
|
АI1-8 |
8 входов |
Аналоговый сигнал: - напряжение (0-10) В - постоянный ток (0-5), (0-20), (4-20) мА |
13 бит |
± 0,2% |
1,2 |
|
АIО1-8/4 |
8 входов |
Аналоговый сигнал: - напряжение (0-10) В - постоянный ток (0-5), (0-20), (4-20) мА |
13 бит |
± 0,2% |
0,6 |
|
4 выхода |
Аналоговый сигнал: - постоянный ток (0-5), (0-20), (4-20) мА |
|
|
| |
|
АIО1-8/0 |
8 входов |
Аналоговый сигнал: - напряжение (0-10) В - постоянный ток (0-5), (0-20), (4-20) мА |
13 бит |
± 0,2% |
0,5 |
|
АIО1-0/4 |
4 выхода |
12 бит |
Аналоговый сигнал: - постоянный ток (0-5), (0-20), (4-20) мА |
± 0,2% |
0,12 |
Модули усо дискретных сигналов
|
Модуль УСО |
Вид и количество каналов |
Входной/ выходной сигнал |
Потребляемая мощность по цепи 5 В, Вт, не более |
|
DI1-16 |
2 группы по 8 входов |
Дискретный сигнал - напряжение постоянного тока: (0-7) В - логический «0», (24±6) В - логическая «1» |
0,12 |
|
|
1 группа из 8 входов |
Дискретный сигнал - напряжение постоянного тока: (0-7) В - логический «0», (24±6) В - логическая «1» |
|
|
DIО1-8/8 |
1 группа из 8 выходов |
Дискретный сигнал - бесконтактный ключ: коммутируемое постоянное напряжение - до 40 В, ток - 0,3 А , суммарный ток - до 2 А |
0,4 |
|
DО1-16 |
2 группы по 8 выходов |
Дискретный сигнал - бесконтактный ключ: коммутируемое постоянное напряжение - до 40 В, ток - 0,3 А , суммарный ток - до 2 А |
0,7 |
Цепи модулей АI1-8, ТR1-8, ТС1-7 имеют гальваническое разделение между входами, а также между цифровой шиной SPI (контактами разъема «SPI») и каждым входом.
Цепи модулей АIО1-8/4, АIО1-8/0, АIО1-0/4, DIО1-8/8, DI1-16; DО1-16 имеют гальваническое разделение: между входами и выходами, а также между цифровой шиной SPI и входами/выходами (между контактами разъемов «SPI» и «INOUT»).
Программное обеспечение
Операционная система реального времени ОS-9;
Исполнительная часть системы технологического программирования ISaGRAF;
Программы, обеспечивающие информационный обмен:
с другими контроллерами и компьютерами через локальную сеть Ethernet;
с компьютером через последовательный интерфейс RS 232;
с различными SCADA-системами через программу «OPC–сервер». Технологическое программирование контроллера осуществляется в инструментальной среде разработки SаGRAF-DEV на языках, соответствующих стандарту IEC 61131-3: последовательных функциональных схем SFC; релейной логики LD; структурированного текста ST; функциональных блоков FBD; инструкций IL .
Объединение в контроллере операционной системы реального времени ОS-9 и инструментальной среды разработки ISаGRAF дает пользователю возможности использования различных вариантов программирования.
Параметры интерфейсных сигналов
Контроллер позволяет отображать на экране компьютера информацию, получаемую через локальную сеть Ethernet или через последовательный интерфейс RS-232.
Интерфейс RS-232 имеет два последовательных порта:
главный поддерживает интерфейс типа «полный модем»,
вспомогательный - поддерживает линии RxD и TxD без аппаратной поддержки «рукопожатия».
Локальная сеть Ethernet имеет некритичные ко времени доставки сетевые коммуникации и передает информацию пакетами на большие расстояния, поддерживает протокол TCP/IP.Скорость обмена - 10 Мбод (IEEE 802.3).
Центральный блок ЦБ1 и модули УСО (устройство связи с объектом) выполняют обмен информацией через соединители SPI. Скорость обмена 1 Мбод
Конструктивы
Все модули контроллера, кроме входящих в центральный блок, выполнены для монтажа на DIN-рейку.
Межмодульные соединения осуществляются при помощи гибкого жгута, что исключает необходимость в специальных конструктивах. Контроллер может быть смонтирован в любой конструктивной оболочке с глубиной не менее 200 мм. Размеры модулей - высота 130 мм, длина (глубина) 100 мм, ширина 30 мм (дискретный ввод-вывод) или 60 мм (аналоговый ввод-вывод).
Электрическое питание контроллера
Контроллер в зависимости от количества подключенных модулей УСО и потребляемой мощности допускает несколько вариантов организации электропитания.
Электрическое питание контроллера определяется заказом и может осуществляться:
от сети переменного однофазного тока с номинальным напряжением 220 В;
от внешнего нестабилизированного источника постоянного тока напряжением (24 ± 6) В. Максимальная мощность, потребляемая контроллером, не превышает:
45 ВА от сети переменного тока напряжением 220 В;
40 Вт от внешнего нестабилизированного источника постоянного тока.
Надежность
Средняя наработка на отказ:
канала аналоговых модулей AI1-8, AIO1-8/4, AIO1-0/4, AIO1-8/0, TC1-7, TR1-8 - 70000 ч
канала дискретных модулей DIО1-8/8, DI1-16, DО1-16 - 100000 ч Среднее время восстановления работоспособного состояния - не более 2 ч. Средний срок службы контроллера не менее 10 лет.
Эксплуатационные характеристики
Климатическое исполнение УХЛ4.2 для работы при температуре от от +5 °С до +50 °С; при относительной влажности воздуха до 80 % при температуре 35 °С и ниже.
не требует принудительной вентиляции в диапазоне рабочих температур;
гарантия 18 мес. со дня ввода в эксплуатацию, сопровождение - 10 лет.