ЭМИКОН: программируемые контроллеры и системы автоматизации /
Пресс-центр /
Публикации и статьи /
2010 г. - Новая продукция компании ЗАО «ЭМИКОН»
Новая продукция компании ЗАО «ЭМИКОН»
Авторы: А.А. Алексеев, З.М. Варшавский, А.В. Прохоров (ЗАО "ЭМИКОН")
ЗАО "ЭМИКОН" более 20 лет успешно работает на российском рынке автоматизации технологических процессов, специализируясь на разработке и производстве программируемых логических контроллеров (ПЛК), а также проектировании и поставке "под ключ" АСУ ТП и систем управления автоматическим пожаротушением для объектов трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов и других отраслей промышленности.
В настоящее время в различных отраслях экономики России на базе контроллеров ЭМИКОН работает более 600 систем автоматизации технологических процессов и систем автоматического пожаротушения. Одновременно с основной научно-производственной деятельностью ЗАО "ЭМИКОН" является эксклюзивным дистрибьютором фирмы Exor International, Inc. по поставке в Россию и страны СНГ панелей оператора серий UniOP и DomiOP.
В арсенале средств автоматизации компании имеется три серии модулей (ЭК-2000, DCS-2000 и DCS-2001), из которых формируются контроллеры. Использование той или иной серии зависит от объекта автоматизации, географического расположения датчиков и исполнительных устройств.
Модули серии ЭК-2000 являются многоканальными, конструктивно устанавливаются в каркасы и объединяются параллельной шиной. Контроллеры, построенные на базе данной серии, используются для создания централизованных систем, требующих большого количества каналов ввода/вывода.
Практика показала, что для создания распределенных систем наилучшим образом зарекомендовали себя модули серии DCS-2000, которые могут устанавливаться на DIN-рельс и отдалены на расстояние до километра от модуля центрального процессорного устройства (CPU). Большое значение имеет то, что модули ввода/вывода этой серии являются взрывозащищенными с маркировкой взрывозащиты [Exib]IIC X, устанавливаются вне взрывоопасных зон и искробезопасными цепями могут быть связаны с датчиками, расположенными во взрывоопасных зонах классов В-1а и В-1г.
|
В 2010 г. компания ЗАО "ЭМИКОН" приступила к серийному производству новых модулей серии DCS-2000 (рис. 1). Номенклатура новых модулей схожа с типами модулей, производимых ранее. Основное различие заключается в двух моментах. Первое – увеличение количества каналов ввода/вывода модулей, и второе – конструктивное исполнение. Так, например, модулю DO-11 соответствует модуль DO-31A, только модуль DO-11 содержит восемь выходных дискретных каналов, а модуль DO-31A – шестнадцать.
Конструктивно новые модули серии DCS-2000 предназначены для установки в каркас, содержащий кроссовую плату. Кроссовая плата содержит три функциональные шины:
-
шину питания, обеспечивающую подключение основного и резервного источников питания;
-
шину интерфейсную, обеспечивающую информационный обмен по двум независимым интерфейсным каналам RS-485 (один основной, второй резервный) модуля центрального процессорного устройства (ЦПУ) с модулями связи с объектом (УСО);
-
шину выборки модуля, определяющую сетевой адрес модуля в системе (т.к. каждое плато-место в каркасе имеет свой адрес). |
|
Рис. 1
|
Предусмотрено несколько типов каркасов, содержащих от шести до четырнадцати позиций. Модули адаптеры RP-31 позволяют объединять до восьми каркасов в один контроллер. Каркасы контроллера могут быть распределены по разным шкафам.
Каждый модуль состоит из печатной платы, корпуса, защищающего плату от механических повреждений, и лицевой панели.
|
Рис. 2
|
|
Повышенного внимания заслуживает модуль ЦПУ CPU-31А (рис. 2). В связи с тем, что в настоящее время средствами коммуникации в системах все больше и больше используются интерфейсные каналы типа ETHERNET, современный модуль ЦПУ должен иметь несколько интерфейсных каналов ETHERNET для обеспечения основной и резервной линий передач, а также для подключения резервного модуля ЦПУ. Модуль CPU-31А содержит от трех до пяти встроенных интерфейсных каналов типа ETHERNET. Более того, управление четырьмя каналами выполняет специальный сетевой контроллер, что освобождает микропроцессор модуля от процедур информационного обмена по каналам. Кроме того, модуль CPU-31А обладает пятью каналами интерфейса RS-485 и одним каналом RS-232. Такое количество интерфейсных каналов можно было встроить в модуль, только используя мезонинное устройство. |
Модуль CPU-31А состоит из трех плат. Главная плата "платформа" содержит микропроцессор типа Am186CU-40 KI\W фирмы AMD, являющийся основой модуля, пять интерфейсных каналов RS-485, по одному каналу RS-232, ETHERNET, часы реального времени, схему, обеспечивающую резервирование, и соединитель для подключения к "платформе" сетевой платы С-32. Сетевая плата, имеющая собственный микропроцессор, дополнительно обеспечивает модуль еще двумя интерфейсными каналами ETHERNET. Кроме того, сетевая плата, в свою очередь, содержит соединитель для подключения к ней формирователя двух каналов ETHERNET, CIM-32. Архитектура CPU выглядит следующим образом. Микропроцессор "платформы" через двухпортовое ОЗУ производит информационный обмен с сетевой платой, микропроцессор которой управляет четырьмя каналами ETHERNET. Возможны модификации модуля CPU-31А, состоящего: из одной "платформы" с одним каналом ETHERNET; из "платформы" и сетевой платы с двумя каналами ETHERNET (всего три канала ETHERNET); из "платформы", сетевой платы и формирователя CIM-32 (всего пять каналов ETHERNET).
Новые модули серии DCS-2000 обладают развитой системой индикации. Устройство индикации каждого модуля состоит из системной части и объектной. Системные индикаторы характеризуют работу микроконтроллера модуля, выполнения тестов, наличие питания, работу сетевых интерфейсных каналов. Объектная часть показывает наличие входных или выходных сигналов в зависимости от типа модуля. В ряде модулей индикаторы объектной части миганием сигнализируют об аварийных ситуациях (например, замыкание соседних выходных дискретных каналов, выход за дозволенные границы входных аналоговых сигналов).
В последнее время новые модули серии DCS-2000 успешно применяются в контроллерах систем автоматизации пожаротушения КСАП-02. Примером могут служить САП НПС-3 и НПС-7 Балтийской трубопроводной системы БТС-II (рис. 3). Такие контроллеры, построенные на базе модулей DCS-2000 с увеличенным количеством каналов ввода/вывода, устанавливаемые в каркас и связанные с процессорным модулем с применением быстродействующей последовательной шины, отличаются повышенной производительностью и надежностью.
Рис. 3. |
Все вышесказанное позволяет сделать вывод, что новые модули серии DCS-2000 расширяют возможности контроллеров ЭМИКОН и удовлетворяют требованиям, предъявляемым к современным средствам автоматизации. Их можно рекомендовать для применения в централизованных и распределенных системах автоматизации практически любой сложности для всех отраслей промышленности.
Технические характеристики новых модулей серии DCS-2000 приведены в таблицах 1-3.
Таблица 1. Технические характеристики новых модулей ЦПУ серии DCS-2000
|
Наименование параметра |
Значение параметра |
|
Модуль CPU-31A |
Модуль CPU-32A |
|
Тип микропроцессора |
Am186CU-50 фирмы AMD |
IPC@CHIP SC143 фирмы BECK |
|
Объем памяти программ пользователя |
512 Кбайт |
8 Мбайт |
|
Объем ОЗУ |
256 Кбайт |
8 Мбайт |
|
Устройство резервирования |
есть |
|
Интерфейсные каналы гальванически изолированные, скорость передачи данных и протоколы:
- RS-485, SDLC/MODBUS RTU, до 2,304 Мбит/с
- RS-232, MODBUS RTU, до 460800 бит/с
- ETHERNET, MODBUS TCP
- USB |
5
1
3
1
|
|
Система программирования |
CONT-Designer |
CoDeSys |
|
Питание |
Нестабилизированный ИП 18…36 В |
|
Рабочая температура, °С |
-25…60 |
Таблица 2. Технические характеристики новых модулей ввода/вывода аналоговых сигналов серии DCS-2000
|
Наименование параметра |
Значение параметра |
|
Модуль AI-31А |
Модуль AI-32А |
Модуль AO-31А |
|
Разрядность АЦП, бит, не менее |
12 |
- |
- |
|
Число входных каналов |
6 |
12 |
- |
|
Число выходных каналов |
- |
- |
4 |
|
Входная шкала |
40…90, 80…180 Ом |
0…20, 48 мА |
- |
|
Выходная шкала |
- |
- |
0…20 мА, 0…10 В |
|
Основная погрешность преобразования, %, не более |
0,2 |
0,1 |
0,15 |
|
Температурная погрешность преобразования, % / °С, не более |
0,01 |
0,005 |
0,0075 |
|
Выходная нагрузка токового выхода, Ом, не менее |
- |
- |
400 |
|
Тип микроконтроллера |
ATMEGA162V-8AU |
|
Число интерфейсных каналов |
2 |
|
Тип интерфейса |
RS-485 |
|
Протокол |
MODBUS RTU |
|
Скорость передачи данных, бит/с |
9600…921600 |
|
Напряжение питания модуля, В |
18…36 |
|
Гальваническая изоляция между внешним источником питания и системными цепями модуля, В, не менее |
1000 |
|
Питание |
Нестабилизированный ИП 18…36 В |
|
Рабочая температура, °С |
-25…60 |
Таблица 3. Технические характеристики новых модулей ввода/вывода дискретных сигналов серии DCS-2000
|
Наименование параметра |
Значение параметра |
|
Модуль DI-32А |
Модуль DO-31А |
Модуль DIO-32А |
|
Число дискретных входов |
2 группы по 8 входов |
- |
8 |
|
Число дискретных выходов |
- |
2 группы по 8 выходов |
8 |
|
Напряжение питания датчиков, В |
24 ± 5% |
- |
24 ± 5% |
|
Номинальный входной ток, мА |
6…8 |
- |
6…8 |
|
Максимальный ток нагрузки выхода, мА, не более |
- |
500 |
500 |
|
Максимальный выходной ток на одну группу, А |
- |
2 |
- |
|
Максимальный выходной ток по всем выходам, А |
- |
6 |
- |
|
Максимальное напряжение на закрытом ключе выхода, В, не более |
- |
60 |
- |
|
Сопротивление датчика, соответствующее состоянию "ВКЛЮЧЕНО", Ом, не более |
1000 |
- |
1000 |
|
Сопротивление датчика, соответствующее состоянию "ВЫКЛЮЧЕНО", кОм, не менее |
10 |
- |
10 |
|
Сопротивление выхода в состоянии "ВКЛЮЧЕНО", Ом, не более |
- |
- |
2 |
|
Тип микроконтроллера |
ATMEGA162V-8AU |
|
Число интерфейсных каналов |
2 |
|
Тип интерфейса |
RS-485 |
|
Протокол информационного обмена по интерфейсным каналам |
MODBUS RTU |
|
Скорость передачи данных, бит/с |
9600…921600 |
|
Напряжение питания модуля, В |
18…36 |
|
Гальваническая изоляция между внутренним источником питания датчиков и системными цепями модуля, В, не менее |
1000 |
|
Рабочая температура, °С |
-25…60 |
|
