ЭМИКОН: программируемые контроллеры и системы автоматизации /
Продукты /
Многофункциональные контроллеры связи с объектом (МКСО)
Многофункциональные контроллеры связи с объектом (МКСО)
Многофункциональные контроллеры связи с объектом (МКСО) предназначены для работы в качестве устройств связи с объектом (УСО) в распределённых или локальных системах автоматизации, включая объекты с наличием взрывоопасных зон.
Область применения МКСО – автоматизированные системы управления технологическими процессами объектов различного назначения, включая объекты с наличием взрывоопасных зон классов 0, 1 и 2.
Как правило, в традиционных системах автоматизации (СА) в шкафах устройств связи с объектом (УСО), помимо собственно контроллера ввода/вывода, устанавливается достаточно большое количество дополнительных устройств (объектовые клеммники, промежуточные клеммники, промежуточные реле, барьеры искрозащиты, устройства защиты от импульсных перенапряжений, преобразователи и разветвители сигналов, предохранители, размыкатели и др.).
В шкафах УСО на базе Многофункционального контроллера связи с объектом (МКСО) нет необходимости в применении таких дополнительных устройств.
Это достигается за счет того, что функционал малоканальных модулей ввода/вывода (от 1 до 3-х каналов), входящих в состав контроллера МКСО, обеспечивает обработку всех необходимых типов входных сигналов СА (включая искробезопасные) и формирование всех необходимых типов выходных сигналов СА (включая искробезопасные). При этом обеспечивается требуемый уровень защиты модулей ввода/вывода от воздействий импульсных перенапряжений.
Модули ввода/вывода устанавливаются в крейт, содержащий кроссовую плату с объектовыми клеммниками. Полевые кабели, минуя промежуточные клеммники, подключаются непосредственно к клеммам кроссовой платы. Тем самым обеспечивается подключение сигналов от объектовых кабелей системы автоматизации к модулям ввода/вывода МКСО.
Преимущества применения контроллеров серии МКСО
При использовании МКСО в шкафах УСО за счёт минимизации количества дополнительных устройств время на разработку и изготовление шкафов существенно (в разы) сокращается. Кроме того, также сокращается время на поиск и устранение возможных неисправностей в ходе пусконаладки и в процессе эксплуатации.
Так как модули ввода/вывода серии МКСО являются малоканальными – аппаратная избыточность в контроллере минимальна. При конструировании шкафа УСО нет необходимости закладывать "резервные" сигналы и клеммники. Необходимо оставлять лишь резервные платоместа для модулей ввода/вывода в блоках БВВ. При последующих доработках шкафов УСО (при реконструкциях и модернизациях СА) достаточно подвести новые объектовые кабели к "резервному" блоку БВВ и установить в резервные платоместа БВВ модули ввода/вывода с необходимым функционалом, а также программно переконфигурировать УСО.
Количество объектовых сигналов, подводимых к шкафу УСО на базе контроллеров МКСО, выше, чем при использовании традиционных конструктивных и схемотехнических решений.
Разработаны электрические схемы и конструкции типовых шкафов УСО различных размеров (как односторонних, так и двухсторонних).
Все это существенно упрощает, ускоряет и удешевляет разработку и изготовление СА на базе контроллеров серии МКСО.
Состав МКСО
МКСО представляет собой проектно-компонуемое изделие и имеет блочно-модульную конструкцию. Каждый блок содержит крейт и модули (ввода/вывода, сетевые, коммуникационные). Типы крейтов и модулей, а также их количество определяются проектом.
В состав МКСО входят следующие блоки:
|
|
 |
Структура МКСО
МКСО работает под управлением центрального процессорного устройства системы автоматизации (ЦПУ СА), в котором осуществляется алгоритмическая обработка входной информации и формирование выходной информации.
МКСО используется для:
-
сбора данных от датчиков и первичных преобразователей СА, включая фильтрацию, линеаризацию и другую необходимую обработку входных сигналов;
-
формирования массивов данных аналоговых, дискретных и цифровых входных сигналов с последующей передачей этих массивов в ЦПУ СА по информационной сети;
-
приема управляющей информации от ЦПУ СА и формирования выходных аналоговых, дискретных и цифровых сигналов на исполнительные устройства СА.
МКСО поддерживает следующие конфигурации Сети УСО:
- магистраль,
- кольцо,
- дублированная магистраль,
- дублированное кольцо.
МКСО могут быть использованы как в распределенных, так и в локальных СА.
В распределенных СА расстояние между КЦ и удаленными УСО может достигать нескольких километров.
В качестве линий связи Сети УСО в распределенных СА используется оптоволоконный кабель (одномодовый или многомодовый). Топология Сети УСО - дублированное кольцо.
В качестве КЦ используются модули серии DCS-2000 исполнения М3.
Связь МКСО с Сетью УСО осуществляется посредством блока БК. В данном случае связь с Сетью УСО, выполненной с использованием волоконно-оптической линии связи (ВОЛС), осуществляется посредством коммуникационных модулей МС-002.
КЦ, имеющий в своем составе 4-х канальный сетевой модуль С-46А, опрашивает блоки БК, установленные в каждом шкафу УСО. Протокол передачи данных - EmiBus, скорость передачи данных - 1,8 Мбит/с.
Абонентами Сети УСО являются четырехканальные сетевые модули С-46А, установленные в КЦ, и сетевые модули ВС-002 и СI-002, установленные в БК каждого шкафа УСО. Коммуникационные модули МС-002 выполняют функции медиаконвертеров.
Для обеспечения сетевого резервирования в БК устанавливаются две или одна пара модулей BC-002, в зависимости от количества БВВ в шкафу УСО (к каждой паре модулей ВС-002 можно подключить до восьми БВВ плюс один БВК). Кроме того, в БК могут быть установлены сетевые модули СI-002 для обеспечения связи с внешними интеллектуальными устройствами по протоколу ModBus RTU.
Модуль С-46А в КЦ является ведущим устройством Сети УСО (EmiBus Master), сетевые модули БК являются ведомыми устройствами Сети УСО (EmiBus Slave). Сетевые модули имеют специальные DIP-переключатели для задания сетевого адреса устройства (от 0 до FFH). Таким образом, общее количество сетевых модулей в Сети УСО должно быть не более 256.
|
|
 |
В локальных СА МКСО располагается в одном шкафу с ЦПУ. При этом в качестве линий связи Сети УСО используются экранированные витые пары (интерфейс RS-485).
Сеть УСО реализована посредством интерфейса RS-485. Сетевой модуль С-46А в КЦ подключается экранированной витой парой непосредственно к клеммникам БК. При этом поддерживается топология Сети УСО - дублированная магистраль. |
|
Ниже представлена структурная схема типового шкафа УСО на базе контроллеров серии МКСО.
Основным блоком в шкафу УСО является БК, обеспечивающий информационную связь с КЦ по Сети УСО, а также с блоками БВВ и БВК по Сети Ввода-Вывода по дублированным линиям связи.
Питание блоков также задублировано и осуществляется от двух источников питания «+24 VDC» (в состав контроллера МКСО не входят), расположенных в шкафах УСО. |
 |
|
 |
|
