ломиконты

Для более надежного хранения ПрП рекомендуется после отладки переписать ее в перепрограммируемую память с ультрафиолетовым стиранием емкостью 16 Кбайт, находящуюся на микромодуле ППЗУ модуля МПП.

Далее по тексту вместо микромодуля ППЗУ будет употребляться ППЗУ. МПП содержит средства, как чтения, так и записи в ППЗУ, позволяющие переписать ПрП из ОЗУ в ППЗУ. Информация, записанная в ППЗУ, защищена от случайных сбоев и сохраняется при отсутствии питания. Допускается 90 циклов записи в один микромодуль ППЗУ.

Допускается установка в каркас одновременно модулей ОЗУ4.4, ОЗУ4.5 и модуля МПП.

2.4. Устройства связи с объектом

Кустройствам связи с объектом относятся модули: ДЦП2 – дискретноцифрового преобразования; ЦДП2 – цифро-дискретного преобразования; АЦП2 – аналого-цифрового преобразования; ЦАП2 – цифро-аналогового преобразования; ИЦП2 – импульсно-цифрового преобразования; ЦИП2 – цифро-импульсного преобразования; РГ12 – гальванического разделения входной; РГ22 – гальванического разделения выходной.

Модуль ДЦП2 преобразует входные дискретные сигналы в цифровую форму – внутреннее представление Ломиконта, модуль ЦДП2 осуществляет обратное преобразование для выходных дискретных сигналов – из цифровой формы в состояние транзисторных ключей на выходе. Модуль ДЦП2 обслуживает 16 входов, модуль ЦДП2 – 16 выходов.

Модуль АЦП2 преобразует входные аналоговые сигналы в цифровую форму, модуль ЦАП2 осуществляет обратное преобразование в аналоговые выходные сигналы. Модуль АЦП2 обслуживает 16 входов, модуль ЦАП2 – 8 выходов.

Модуль ИЦП2 служит для приема импульсных сигналов и подсчета числа импульсов. Модуль обслуживает два входа.

Модуль ЦИП2 применяется, главным образом, для управления исполнительными механизмами постоянной скорости в системах

автоматического регулирования. Каждый импульсный выход представляет собой два транзисторных ключа, имеющий смысл “больше” и “меньше”; контакты управляются в соответствии с результатом широтно-импульсной модуляции сигнала управления, получаемого на выходе алгоритма импульсного регулирования. Широтно-импульсная модуляция выполняется программно-аппаратным способом. Модуль ЦИП2 обслуживает 8 импульсных выходов.

Модули ДЦП2, ЦДП2, ИЦП2 и ЦИП2 содержат узлы гальванической развязки: АЦП2 и ЦАП2 такой развязки не содержат. Для гальванического разделения аналоговых входных и выходных цепей используются модули соответственно РГ12 и РГ22. Каждый из модулей осуществляет гальваническую развязку по 8 каналам.

Входные и выходные дискретные и импульсные цепи в модулях ДЦП2, ЦДП2, ИЦП2 и ЦИП2 являются пассивными, поэтому питание цепей, связанных с этими модулями, должно быть обеспечено внешним источником питания.

2.5. Модули цифровой связи

Кмодулям цифровой связи относятся: МИС2 – модуль интерфейсной связи; МИП – модуль интерфейсный параллельный; МСК – модуль связи каркасов.

МИС2 используется для цифровой связи по стандартному радиальному последовательному интерфейсу ИРПС. Модуль МИС2 может одновременно осуществлять связь по четырем двусторонним каналам ИРПС. Его можно использовать для связи с другими Ломиконтами и ЭВМ, для вывода технологических сообщений на дисплей и печатающее устройство, для цифровой связи при дублировании в моделях Л-112 и Л-122. Модуль МИС2 можно использовать вместо модуля МУС2 для связи с пультом Ломиконта.

Модуль МИП используется, главным образом для вывода технологических сообщений на печатающее устройство по стандартному радиальному параллельному интерфейсу ИРПР. Его также можно

использовать для связи с ЭВМ, другими Ломиконтами, дисплеем. На одном модуле МИП расположен один двусторонний канал ИРПР.

В том случае, когда в каркасе, содержащем вычислитель, не хватает места, чтобы расположить все модули УСО, необходимые для данной задачи управления, часть этих модулей размещают в отдельном дополнительном каркасе (только в моделях Л-110, Л-112). Связь дополнительного каркаса с каркасом, в котором находится вычислитель, осуществляется с помощью модуля МСК. Конструктивно модуль МСК представляет собой две платы МСК.1 и МСК.2, связанные плоским кабелем. Плата МСК.1 вставляется в каркас, содержащий вычислитель, плата МСК.2 – в дополнительный каркас. В одном Ломиконте допускается использование не более двух дополнительных каркасов и соответственно не более двух модулей МСК.

2. 6. Каркас и внутрисистемная магистраль

Модули вычислителя, УСО и цифровой связи размещаются в каркасе. С задней стороны каркаса в два ряда по вертикали установлены 72-контактные разъемы прямого контактирования, в которые вставляются модули. Эти разъемы объединены внутрисистемной магистралью, предназначенной для связи всех модулей в каркасе. В целях повышения надежности каждый контакт разъема дублирован. Внутрисистемная магистраль согласована по волновому сопротивлению с помощью резисторов, распаянных на двух печатных платах. Эти платы закреплены на двух боковых сторонах каркаса.

Существуют два типа каркасов – каркас К-110 и каркас К-120. Каркас К- 110 типа К2КБ 30.У3 по ОСТ 2551-78 предназначен для моделей Л-110 и Л- 112, имеет 23 посадочных места. Каркас К-120, предназначенный для Ломиконта Л-120 и Л-122, отличается от каркаса К-110 тем, что его внутренняя системная магистраль разделена посредине, образуя два независимых полукаркаса по 11 посадочных мест. Одно посадочное место посредине не используется. Это дает возможность в двух половинах каркаса поместить два независимых комплекта аппаратуры Ломиконта и организовать питание этих комплектов от двух независимых блоков питания БПС-5.

Модули Ломиконта состоят из лицевой панели и печатной платы с электронными компонентами. На лицевой панели размещаются ручки для фиксации модуля в посадочном месте каркаса, индикаторы, клавиши, розетки разъемов для соединения модулей между собой и для подсоединения модулей к внешним цепям, идущим к датчикам, исполнительным механизмам, пульту контроллера, внешним устройствам.

Большая часть модулей УСО, входящих в состав Ломиконта, используется в другом контроллере – Ремиконте.

Печатная плата размером 160х235 мм выполнена в соответствии с ОСТ 2550-78. Микросхемы, транзисторы, резисторы и другие электронные компоненты, установленные на плате, соединяются между собой посредством двустороннего печатного монтажа. Плата подключается к внутрисистемной магистрали с помощью торцевых разъемов прямого контактирования, контактные площадки которых дублированы в целях повышения надежности контакта. Все модули унифицированы.

В каркасе допускается установка модулей в произвольном порядке за исключением модуля ПРЦ5. В каркасе К-110 модуль ПРЦ5 должен размещаться в одном из первых трех мест каркаса (нумерация мест слева направо). В каркасе К-120, содержащем по одному вычислителю в каждой из половин каркаса, один модуль ПРЦ5 следует помещать в одно из первых трех мест левой половины каркаса, другой – в одно из последних трех мест правой половины каркаса.

2.7. Средства оперативного управления

Ксредствам оперативного управления относятся: МПВП – пульт Ломиконта, МУС2 – модуль управления и сигнализации.

Переносной микропроцессорный пульт Ломиконта МПВП является основным средством для работы оператора с Ломиконтом и предназначен для ввода и отладки ПрП, настройки контроллера, наладки системы управления на базе Ломиконта и для оперативного управления процессом. Пульт Ломиконта выполнен в виде конструктивно автономного изделия, имеет

специализированную клавиатуру, расположенную на передней откидывающейся крышке, экран и источник звукового сигнала. Пульт имеет собственный источник питания и подключается к сети 220 В. Потребляемая мощность – 80 В А.

Модуль МУС2 выполняет ряд функций, связанных с системой самодиагностики Ломиконта, а также используется для останова процессора, для запуска теста оперативной системной памяти, в дублированных моделях контроллера. Модуль МУС2 имеет один канал связи по интерфейсу ИРПС, используемый, главным образом, для связи с пультом Ломиконта, и два дискретных выхода “Отказ” и ”Ошибка”, на которых формируется обобщенная информация о неисправностях, обнаруживаемых системой самодиагностики Ломиконта. Кроме того, система самодиагностики сигнализирует о неисправности с помощью индикаторов, расположенных на лицевой панели модуля МУС2.

2.8. Устройства питания и переключения

Кустройствам питания и переключения относятся блоки: БПС-5 – блок питания стабилизирующий; БПН-24 – блок преобразователя напряжения; БПР-5 – блок переключения резерва; БСЭл – батарея сухих элементов.

Блок БПС-5 является источником стабилизированного напряжения +5, -5, +12, +15, -15 В для всех модулей Ломиконта. Кроме того, блок БПС-5 содержит гальванический независимый источник нестабилизированного напряжения 24 В (ток до 0,2 А), который можно использовать для питания линий связи по ИРПС (кроме линии связи с пультом, питание которой обеспечивает источник, встроенный в пульт), а также для питания других цепей напряжением 24 В. Максимальная потребляемая мощность блока БПС-5

для Л-110, Л-112 – 180 В А, для Л-120, Л-122 – 250 В А.

Блок БПН-24 содержит два независимых гальванически не связанных источника сглаженного нестабилизированного напряжения 24 В, каждый на ток до 0,2 А, которые могут использоваться для питания входных дискретных и импульсных, а также выходных дискретных и импульсных цепей, для

питания модулей гальванической развязки выходных аналоговых сигналов РГ22, для питания линий интерфейсной связи ИРПС. Максимальная потребляемая мощность блока БПН-24 – 20 В А.

Блок БПР-5 используется для переключения различных цепей, в частности, в моделях Л-112 и Л-122 для переключения выходных цепей с одного комплекта на другой. Блок БПР-5 содержит набор реле типа РЭС54А. Число переключаемых цепей для первого блока БПР-5 – восемь, для каждого последующего блока – девять. Блок БПР-5 имеет встроенный источник нестабилизированного напряжения 24 В для питания обмоток собственных реле. Этот же источник питания может использоваться для питания внешних нагрузок, потребляющих ток до 0,15 А. В частности, для питания обмоток двух реле типа РЭС54А модуля МУС2, контакты которых используются для организации дискретных выходов «Отказ» и «Ошибка» модуля МУС2.

Максимальная потребляемая мощность блока БПР-5 – 7 В А.

Батарея сухих элементов БСЭл, имеющая напряжение 4,5 В, при отключении сетевого питания автоматически подключается к модулям ОЗУ4.

2. 9. Облучатель ультрафиолетовый

Облучатель ультрафиолетовый УФО-I содержит источник ультрафиолетового излучения и служит для стирания информации, хранящейся на микромодуле ППЗУ.

2.10. Конструктивные элементы

Кконструктивным элементам относятся шкаф компоновочный напольный, шкаф компоновочный настенный и кожух, в которых располагаются каркасы с модулями, блоки питания БПС-5, батареи сухих элементов БСЭл, вентиляторы, панели клеммных колодок, клеммномодульные и межмодульные соединители и другие элементы.

Шкаф напольный К3ШН22-3П1.В2.У3 имеет переднюю и заднюю двери и предполагает двустороннее обслуживание. Шкаф настенный К3ШВ21-2 имеет переднюю дверь и предполагает одностороннее обслуживание.

В одном напольном шкафу помещаются четыре каркаса с непосредственно относящимися к ним элементами. В одном настенном шкафу, а также одном кожухе размещается один каркас с непосредственно относящимися к нему элементами.

Элементами, непосредственно относящимися к каркасу, являются: блоки БПС-5, панель клеммных колодок, клеммно-модульные и межмодульные соединители.

Внешние цепи (входные и выходные сигналы, цепи цифровой связи по интерфейсу ИРПС, цепи сигнализации модуля МУС2), подводятся к клеммным колодкам, устанавливаемым на панели клеммных колодок. Каждая клеммная колодка имеет восемь зажимов под «винт».

3.Вопросы системного применения

3.1. Принцип распределенного управления

3. 2. Распределение задач между Ломиконтами

3. 3. Выбор модели Ломиконта

3.4. Связь с датчиками и исполнительными устройствами

3.1. Принцип распределенного управления

На базе аналоговых приборов и средств релейной автоматики строились системы децентрализованного управления. Каждый прибор в такой системе выполнял одну, реже две – три функции. Преимущество децентрализованной системы – высокая живучесть управления: при отказе одного прибора оператор переходит на ручной режим, и ход технологического процесса не прерывается. Однако аналоговые децентрализованные системы управления сложными технологическими процессами громоздки, дороги, малонадежны, консервативны в отношении модернизации и развития АСУТП.

На базе ЭВМ возможно построение систем централизованного управления. В таких системах можно реализовать достаточно сложные алгоритмы управления, однако живучесть централизованных систем в большинстве случаев неудовлетворительна из-за возможности отказа центральной ЭВМ. Кроме того, при использовании ЭВМ возникают сложные

проблемы программирования, что значительно удлиняет срок ввода системы в эксплуатацию.

Применение Ломиконтов Л-110, Л-112, Л-120, Л-122 наряду с другими микропроцессорными контроллерами (например, Ремиконтами и диалоговыми дисплейными контроллерами Димиконтами Д110) позволяет строить распределенные системы управления технологическими процессами. Концепция распределенного управления базируется на трех основных принципах:

1.Задачи управления делятся между специализированными микропроцессорными контроллерами, каждый из которых обслуживает сравнительно автономную зону технологического процесса;

2.Представление информации иерархически централизуется (по агрегату, цеху, предприятию): информация по преимуществу представляется на экранах дисплеев в наглядной, компактной и быстрообзорной форме;

3.Для связи технологических средств между собой используется цифровая связь, информация в которой передается в последовательной форме.

Распределенное управление сочетает преимущества традиционной децентрализованной системы, главным образом, высокую живучесть с преимуществами централизованной системы, базирующейся на ЭВМ – широкими алгоритмическими возможностями и гибкостью управления.

Ломиконты в распределенной системе в основном решают задачи логикопрограммного управления и регулирования, которые могут дополняться относительно несложными задачами отображения и регистрации технологической информации.

3.2. Распределение задач между Ломиконтами

Многие системы автоматического управления могут быть построены на базе одного Ломиконта. Однако для построения сложных систем управления необходимо использовать несколько контроллеров, автономных или объединенных в Л-сеть – локальную сеть Ломиконтов. При выборе числа Ломиконтов и распределении задач между ними необходимо

руководствоваться следующими соображениями.

Каждая выделенная зона технологического процесса, которую предполагается обслуживать одним Ломиконтом, должна обладать максимально возможной автономией. Это облегчает проектирование, наладку

иобслуживание системы и сводит к минимуму число связей между контроллерами.

Должна быть обеспечена живучесть системы. Рекомендуется такое построение системы, чтобы при отказе одного контроллера оператор, перейдя на ручное управление, в течение часа (типовое время ремонта) был способен удержать технологические параметры в допустимых границах. Живучесть можно повысить двумя способами: понижая степень централизации системы, т. е. уменьшая объем задачи, решаемой каждым Ломиконтом, и распределяя наиболее ответственные задачи по разным контроллерам.

Должна быть обеспечена требуемая надежность системы. Основным средством повышения надежности является применение дублированных моделей Ломиконтов.

Пути повышения надежности и живучести ведут к увеличению объема используемой аппаратуры. Выбор того или иного варианта осуществляется на основе технико-экономических оценок, учитывающих стоимость приборного оборудования и возможные убытки, связанные с отказом.

После учета указанных системных требований и ограничений необходимо учесть ограничения со стороны Ломиконта, т. е. определить, справится ли каждый Ломиконт со стоящей перед ним задачей. Достоверно ответить на этот вопрос можно, лишь разработав проект автоматизации. Однако во избежание лишней работы желательно уже на первом этапе провести экспертную оценку

ипри необходимости скорректировать исходное распределение задач.

Для такой оценки применительно к каждому Ломиконту следует подсчитать число входных и выходных сигналов и требуемое количество модулей.

Число сигналов подсчитывается отдельно для каждого вида: аналоговых,

дискретных и импульсных входов и выходов. Для Ломиконтов, объединенных в Л-сеть, кроме физических входов и выходов следует учитывать входы и выходы, значения которых принимаются и передаются по цифровым каналам. Суммарное число сигналов каждого вида сравнивается с максимальным числом, определяемым логическими возможностями Ломиконта. После этого проверяется ограничение по общему количеству используемых модулей.

Помимо этого, следует оценить достаточность алгоритмической и информационной мощности Ломиконта для решаемой задачи. Если в системе предъявляются жесткие требования по быстродействию Ломиконта, необходима оценка времени рабочего цикла Ломиконта.

Для обеспечения возможности модификации и развития системы управления целесообразно предусмотреть некоторый резерв по всем перечисленным параметрам.

3. 3. Выбор модели Ломиконта

Наличие четырех моделей Ломиконта – Л-110, Л-112, Л-120, Л-122 – позволяет оптимально решать задачи автоматического управления в АСУТП, предъявляющих различные требования по числу входов-выходов, надежности и живучести.

Ломиконты моделей Л-110 и Л-112 имеют одинаковое число цепей вводавывода. Логические возможности этих моделей позволяют реализовать в одном контроллере до 512 дискретных входов, до 128 аналоговых и до 8 импульсных входов, до 256 дискретных выходов, до 64 аналоговых и до 32 импульсных выходов. Однако общее (суммарное) число входов-выходов, реализуемое одним Ломиконтом, меньше суммы его логических возможностей по вводу-выводу. Ограничение связано с максимальным количеством модулей, которое можно использовать в Ломиконте.

Так как в разных модулях реализовано различное количество входных (выходных) цепей, максимальное число цепей ввода-вывода, обслуживаемых одним Ломиконтом, зависит от конкретного сочетания видов входных и выходных сигналов. Ориентировочно можно считать, что модели Л-110, Л-