Автоматизация ЦТП

Контроллеры серии WinCon-8000 компании ICP DAS 
Контроллеры серии WinCon-8000 представляют собой последнее поколение промышленных контроллеров производства компании ICP DAS. Вобрав в себя все лучшие характеристики серий I-7000 и I-8000, сохранив преемственность с ними, WinCon-8000 приобрел новые возможности благодаря использованию высокопроизводительного процессора Intel Strong ARM с тактовой частотой 206 МГц и оперативной памяти 64 Мб.  
 
Как и популярные контроллеры серии I-8000, WinCon выполнен в виде отдельного блока из негорючего пластика, который содержит центральный процессор, источник питания, панель управления, коммуникационные порты и объединительную плату для установки модулей ввода-вывода. Контроллер может быть без труда установлен на DIN-рейку или на панель, причем для монтажа не требуется никаких дополнительных конструктивных элементов. При этом обеспечивается открытый и удобный доступ к панели управления, слотам для установки или замены модулей ввода-вывода и коммуникационным разъемам. Контроллер поддерживает все модули ввода/вывода сигналов, как с параллельным, так и с последовательным интерфейсом, семейства I-8000, и, кроме того, может работать с удаленными модулями ввода/вывода серии I-7000. Все модули обладают удобными съемными клеммными соединителями с винтовой фиксацией внешних проводов. 
 
В отличие от контроллеров I-8000, WinCon-8000 имеют не только интерфейсы RS-232 и RS-485, но и интерфейсы USB и Ethernet, а также интерфейсы VGA и PS/2 для подключения клавиатуры, мыши и монитора. Таким образом, промышленный контроллер приобрел функциональность персонального компьютера, что значительно облегчает его программирование и расширяет сферу применения. Так, отладку и редактирование управляющей программы можно осуществлять непосредственно на контроллере. Кроме того, за счет наличия интерфейсов клавиатуры и монитора, WinCon может совмещать в себе функции контроллера и операторской станции. Достаточно лишь установить SCADA-систему, например Trace Mode, и контроллер может взять на себя функции современного операторского интерфейса.  Контроллер имеет встроенную операционную систему Microsoft Windows CE .NET, которая характеризуется как операционная система реального времени. Она поддерживает переназначение приоритетов процессов и обеспечивает тот же уровень детерминированного управления, что и классические ПЛК. Интерфейс операционной системы позволяет воспользоваться любыми средствами, предназначенными для создания программ в этой среде, например Visual Basic .NET, Visual C#, Embedded Visual C++. Контроллер поставляется в комплекте с программной библиотекой, в которой реализованы функции работы со всеми внутренними и внешними устройствами контроллера (внутренняя шина, таймер, внешние интерфейсы, модули ввода/вывода и прочее). Кроме того, имеется подробная инструкция по программированию, а также примеры программ, написанных на различных языках программирования. Контроллер имеет слот для установки карты памяти формата Compact Flash, на которой сохраняются пользовательские программы. Это значительно упрощает работу, к тому же, пользователь может сам подобрать карту Compact Flash исходя из своих потребностей в объеме накопителя. 
 
WinCon-8000 может применяться для решения самых разнообразных задач автоматизации во многих отраслях промышленности. К нему можно подключать не только модули удаленного ввода-вывода аналоговых и дискретных сигналов, но и любые другие устройства: принтеры, модемы, POS-терминалы, другие компьютеры и контроллеры, словом все, что может обмениваться данными через последовательный или USB порт. Таким образом, благодаря новому контроллеру ваша система или отдельный ее сегмент могут иметь довольно сложную конфигурацию и топологию, оставаясь при этом надежной и простой в настройке и управлении. 

Промышленные  контроллеры. Серия System Q Mitsubishi Electric. Новейшее поколение модульных программируемых логических контроллеров (ПЛК) Mitsubishi Electric для комплексных задач автоматизации среднего и высокого уровня сложности представляет серия MELSEC System Q. Высокая вычислительная мощность в сочетании с широчайшими коммуникационными возможностями, расширением до 8192 каналов ввода/вывода и трехуровневым аппаратным резервированием позволяет их успешно использовать в АСУ ТП крупных ответственных объектов, реализуя алгоритмы управления любого уровня сложности. ПЛК System Q поддерживают многопроцессорный режим обработки данных, что делает возможным параллельное использование в одном ПЛК до 4-х центральных процессоров (ЦП) одного или нескольких типов. Для выбора оптимальной конфигурации Вашего контроллера предлагается 15 типов процессорных модулей: 12 типов ЦП ПЛК;  2 типа ЦП управления сервоприводами; 1 тип встраиваемого промышленного ПК.  Наличие многопроцессорного режима обработки в одном контроллере позволяет:  организовать высокоскоростной обмен данными между отдельными процессорными модулями по внутренней шине;  увеличить производительность системы и обеспечить ее высокое быстродействие за счет деления сложных алгоритмов между несколькими ЦП;  
повысить надежность за счет распределенного алгоритма обработки данных;  
снизить стоимость системы за счет использования одного многопроцессорного контроллера вместо нескольких однопроцессорных, объединенных по сети.  
Для обеспечения безаварийной работы, предусмотрено трехуровневое аппаратное резервирование контроллера: - по центральному процессору, - по источнику питания, - по сетевым соединениям.  Резервированные контроллеры гарантируют бесперебойную работу на непрерывных производствах, что особо важно в таких отраслях промышленности как энергетика, металлургия, а также в химической, нефтехимической и бумажной промышленности. 
Контроллеры серии System Q имеют широкие возможности для построения систем управления c распределённой архитектурой. При этом подключение контроллера к удалённым станциям ввода/вывода возможно через стандартные полевые шины. Кроме того, возможно подключения модулей УСО с нестандартным протоколом через интерфейсы RS-422/485 или RS-232. Для организации высокоскоростного обмена данных между ЦП нескольких контроллеров, или между контроллером и удаленными станциями ввода/вывода, предлагается резервированная оптоволоконная сеть MELSECNET/10/H имеющая вид кольца. При использовании этой сети скорость передачи данных составляет до 25 Мбит/с, а удаление до 30 км.  Конструктивно контроллер состоит из источника питания, одного или нескольких центральных процессоров (ЦП) и модулей ввода-вывода, которые устанавливаются в базовое шасси. Базовое шасси оснащено внутренней высокоскоростной шиной для обмена данными между отдельными модулями и ЦП. При необходимости увеличения каналов ввода-вывода, к внутренней шине базового шасси подключается до семи шасси расширения, при этом их максимальное удаление от базового шасси составляет 13,2 м.  К основным особенностям ПЛК System Q относятся:  быстродействие до 34 нс/лог. операцию; 
детерминированный период выполнения программного цикла 0,5…2,000 мс с дискретностью 0,5 мс; объем памяти ЦП до 32 Мбайт; расширение до 8192 каналов ввода-вывода;  
широкий выбор модулей ввода-вывода аналоговых и дискретных сигналов с гальванической развязкой; преобразователей сигналов температурных датчиков; аппаратных ПИД регуляторов; высокоскоростных счетчиков; позиционеров, коммуникационных модулей и т.д.; обработка аналоговых сигналов с разрядностью до 32 бит; развитые средства коммуникации и поддержка открытых полевых шин: Ethernet, CANopen, PROFIBUS/DP, DeviceNet, CC-Link, AS-Interface;  реализация многопроцессорного режима обработки данных;  трехуровневое аппаратное резервирование; возможность дистанционного программирования и диагностирования через модем, Internet или Intranet; самодиагностика с протоколированием сбоев в памяти ЦП; возможность программирования на языках стандарта IEC 1131.3/EN 61131-3;  компактная конструкция (размер модулей ввода/вывода 27х98х90 мм) наличие встраиваемого промышленного ПК (Celeron 400 МГц, 128 Мбайт) с портами USB, 2xPCMCIA, Ethernet, VGA, PS/2. Функциональное назначение модуля - выполнение приложений ПК и ПЛК (обработка данных, управление, удаленная диагностика, визуализация, ведение баз данных, WEB-Server). Языки программирования С++; Visual Basic.

     Из  всех представленных контроллеров контроллеры  фирмы «Митсубиси» подходят нам  больше всего во первых они более  функциональны, во вторых они являются наборными, и в третьих их цена может вирироваться в зависимости  от выбранных модулей и блоков расширения. 

Базовые шасси

Базовое шасси предназначено для аппаратного  и программного объединения CPU, блока  питания, входных модулей, модулей I/O и специальных функциональных модулей.

Характерные особенности:

 Модули  автоматически адресуются. Автоматическая  адресация может быть изменена  с помощью функции «Назначение  Ввода/вывода» (“I/O assignment”).

Возьмем компонент имеющий наибольшее число  модулей ввода/вывода Q3128-E, для того что бы была возможность расширения без покупки дополнительного шасси расширения. Q312-B имеющий 12 модулей ввода/вывода

Модули  питания

Модули  питания обеспечивают отдельные  модули напряжениями, необходимыми для  работы. Выбор источников питания  зависит от потребления энергии  отдельными модулями.

Характерные особенности:

Готовность  к работе указывается красным  светодиодом.

При использовании источника питания Q63P контроллеры могут питаться от дополнительного выхода 24 В постоянного  тока.

Модули  источников питания Q62P и Q64P могут использоваться по всему миру, так как они поддерживают диапазон входного напряжения от 100 до 240 В переменного тока при частоте 50/60 Гц. 

Возьмем блок питания Q61P-A2 его технические  характеристики следующие 

Базовые процессорные модули ЦП ПЛК

Процессорные  модули серии MELSEC System Q доступны в виде однопроцессорных и мультипроцессорных CPU, благодаря чему они перекрывают широкий диапазон приложений. Производительность контроллера возрастает вместе с приложением путем простой замены CPU (за исключением Q00J). Q00CPU и Q01CPU являются классическими отдельными CPU, тогда как Q00JCPU образует неразделимый блок, состоящий из CPU, источника питания и базового шасси, и таким образом обеспечивает недорогое вхождение в технологию модульных ПЛК. Стандартные процессорные модули были разработаны специально для приложений, в которых легче реализовать компактную конфигурацию системы.

Характерные особенности:

Каждый  процессорный модуль оборудован интерфейсом RS232C для обеспечения простого программирования и мониторинга с персонального  компьютера или рабочей панели.

Встроенная  флэш-память для хранения информации без дополнительных карт памяти. Обработка входов и выходов с режимом обновления. Выберем процессорный модуль Q00CPU имеющий следующие технические характеристики 

Модули  цифровых входов

Обнаружение сигналов процесса

Входные модули необходимы для преобразования цифровых сигналов процесса с разными  уровнями напряжения в уровни, необходимые для контроллера.

Характерные особенности:

Гальваническая  разъвязка между процессом и  управлением за счет применения оптронной  пары является стандартным свойством.

Индикация состояния входов с помощью светодиодов.

Выберем входной модуль QX40-S1 его основные характеристики

Модули  цифровых выходов

Технология  адаптированных выходов

Выходные  модули серии MELSEC System Q имеют различные  переключающие элементы для адаптации  ко многим задачам управления.