Автоматизация центрального теплового пункта города (стр. 7 из 9)
Выбор контроллера.
В журнале «Промышленные контроллеры АСУ» №8 за 2008 год в одной из статей сказано: «Отечественные производители тоже кое-что предлагают в области промышленных контроллеров и даже сравнительно недорого, но применение их изделий в СА требует известной хитрости и смекалки, связанной с адаптацией к конкретному ТП, поэтому зачастую бывает проще разработать и изготовить контроллер самостоятельно. Но и в этом случае остается большая проблема – специалист по автоматике должен изучить программирование однокристальных контроллеров с применением кросс-средств, надежность такого устройства, как правило, очень сильно зависит от квалификации конкретного разработчика». Основываясь на этом высказывании, сразу оговоримся, что будем выбирать контроллер зарубежного производства т.к. контроллер является одной из основных составляющих АСУ ТП. Нам необходим достаточно надежный и простой в обслуживании и установке контроллер. Для выбора контроллера сделаем сравнение основных серий контроллеров некоторых фирм.
UNO-2182-одна из последних разработок.
Компания Advantech начала поставки высокопроизводительного встраиваемого компьютера
UNO-2182 на базе процессора Intel Core2Duo, являющегося новым звеном в линейке универсальных контроллеров для АСУ ТП серии UNO.
UNO-2182 специально разработан для тех промышленных приложений, где требуются высочайшая производительность вычислительного ядра, а также разнообразие интерфейсов, возможность гибкого расширения и при этом относительно небольшие габаритные размеры.
В компьютере используется процессор Intel Core2Duo с рабочей частотой 1,5 ГГц. Максимальный объем оперативной памяти равен 1 Гбайт. Статическое ОЗУ с питанием от резервной батареи объемом 512 кбайт позволяет сохранять критические для работы устройства данные и настройки. В качестве накопителя может использоваться как твердотельный диск Compact Flash, так и 2,5" НМЖД стандарта PATA/SATA.
Для расширения функциональных возможностей в UNO-2182 предусмотрены гнездо формата PC Card, а также слот для установки модулей формата PCI-104. Уникальный набор интерфейсов, включающий два порта Gigabit Ethernet, по два последовательных порта RS-232 и RS-232/422/485, а также параллельный порт и два интерфейса USB 2.0, обеспечивает простую и быструю интеграцию с различными сетевыми структурами. Благодаря видеовыходу типа DVI-I компьютер может работать как с цифровыми (DVI), так и с аналоговыми (VGA) дисплеями. Максимальную готовность UNO-2182 к применению обеспечивают заказные конфигурации с предустановленной операционной системой реального времени Windows CE .NET или русифицированной Windows XP Embedded SP2.
Отсутствие принудительного охлаждения, прочный алюминиевый корпус и отсутствие электромеханических накопителей позволяют использовать компьютер в самых жестких условиях эксплуатации. При этом безотказная работа обеспечивается при воздействии ударной нагрузки до 50 g, вибраций до 2 g и температуры окружающей среды от -20 до +55°C.
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 SystemQMitsubishiElectric
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.