Системы сбора данных модульного типа - реферат

Реферат

Системы сбора данных модульного типа

Аспирант:

Крылов Алексей Иванович

Оглавление

Оглавление. 2

Введение. 3

National Instruments. 4

Описание FieldPoint 4

Типы модулей. 4

Программная поддержка. 6

Allen Bradley. 7

Описание FLEX I/O^TM и FLEX Integra^TM . 7

Типы модулей. 8

Описание POINT I/O^TM . 10

Типы модулей. 11

Программная поддержка. 12

GE Fanuc. 13

Описание VERSAPOINT™... 13

Типы модулей. 14

Программная поддержка. 15

BECKHOFF. 16

Описание Beckhoff Bus Terminal 16

Типы модулей. 17

Программная поддержка. 18

WAGO.. 19

Описание WAGO I/O 750. 19

Типы модулей. 19

Программная поддержка. 20

EMERSON.. 22

Описание DeltaV.. 22

Типы модулей. 23

Программная поддержка. 23

SIEMENS. 25

Описание SIMATIC ET 200S. 25

Типы модулей. 26

Программная поддержка. 26

Заключение. 28

Литература. 29

Введение

В настоящее время трудно себе представить крупное промышленное предприятие без автоматизированной системы управления технологическим процессом (АСУТП). Будь то нефтеперерабатывающие комплексы, или небольшие цеха по приготовлению бетонных смесей, или современные научно-экспериментальные лаборатории, в каждом из них большую долю составляют процессы, которые могут происходить без участия человека. Управление этими процессами возложено на контроллеры. Резкое уменьшение габаритов современных электронных устройств и повышение их функциональной насыщенности во многом изменило идеологию проектирования крупных систем. В настоящее время наблюдается переход от интегрированных систем, в которых один мощный процессор управляет большим количеством пассивных периферийных устройств, к распределенным системам – когда каждый элемент системы является активным устройством. Такой подход дает возможность проектировать систему управления оптимальным образом, а при необходимости, без особых затрат изменять её конфигурацию. При проектировании системы управления каждый разработчик неминуемо столкнется с проблемой подбора контроллера наиболее подходящего его требованиям. И далеко не просто разобраться во всем многообразии таких систем представленных на современном рынке. Мы выбрали системы с количеством обрабатываемых сигналов до тысячи, и конструктивом, предполагающим монтаж на DIN-рейку семи основных компаний: National Instruments, Allen Bradley, GE Fanuc, BECKHOFF, WAGO, EMERSON, SIEMENS.

National Instruments

Описание FieldPoint

Семейство FieldPoint представляет собой модульную распределенную систему ввода/вывода и предназначено для использования в промышленных задачах управления, сбора и обработки данных в самых жестких условиях эксплуатации. Конструкция модулей семейства FieldPoint обеспечивает быстрый монтаж, легкость в эксплуатации и максимальную надежность. Модули данного семейства обладают уникальной среди аналогов функцией автоконфигурации, самодиагностики и горячей замены. Модули FieldPoint имеют также функции определения сбоев и ошибок, сторожевые таймера и позволяют запрограммировать состояния выходов по включению питания и пропаданию связи. Прочный корпус и строгое соответствие спецификациям защиты от внешних электромагнитных воздействий, гальваническая развязка 3000В, расширенный температурный диапазон -40..+70°С, напряжение питания 11В..30В, монтаж на стену и DIN-рельс делают модули FieldPoint отличным инструментом для построения промышленных систем АСУ ТП. Модули ввода/вывода с помощью терминальных платформ компонуются в произвольной комбинации до 9 модулей в одном блоке, который называется банком, и подключаются к интерфейсному модулю по высокоскоростной шине. Далее банки соединяются между собой и с хост-компьютером по сетевому интерфейсу.

Типы модулей

Модули сетевых интерфейсов.

Модули дискретных входов.

Модули дискретных выходов.

Модули аналоговых входов.

Модули аналоговых выходов.

Модули специальных функций.

Программная поддержка

FieldPoint Explorer – это Windows программа, предназначенная для конфигурирования аппаратной и программной частей системы, построенной на основе модулей FieldPoint. Она использует простой и интуитивно понятный оконный диалоговый интерфейс, что позволяет быстро наладить работу всей системы. Программа позволяет установить наличие в системе конкретных типов установленных модулей в режиме plug-n-play и произвести их предварительное тестирование. Программные пакеты LabVIEW и Lookout позволяют импортировать полученный файл с конфигурацией в свою среду разработки, что позволяет сразу начать программирование системы.

Allen Bradley

Описание FLEX I/O^TM и FLEX Integra^TM

1794 FLEX I/O^TM и 1793 FLEX Integra^TM – это гибкая, недорогая, модульная система ввода/вывода для распределенных приложений, которая обладает всеми функциями больших, базирующихся на монтажных шасси, систем ввода/вывода без требований занимаемого пространства. С помощью данной системы можно независимо выбрать тип ввода/вывода, удовлетворяющий потребностям приложения. FLEX I/O и FLEX Integra требуют только одного адаптера для связи с восемью модулями ввода/вывода. Это позволяет реализовать одну из следующих конфигураций:

• 128 цифровых входа/выхода
• 64 аналоговых входа
• 32 аналоговых выхода

Когда необходимо большее количество входов-выходов или комбинирование различных типов модулей ввода/вывода, можно удовлетворить требования системы без покупки дополнительных источников питания. У FLEX I/O контакты клеммника совмещены с интерфейсом входов-выходов. Для подключения проводов непосредственно к бортовым устройствам используется клеммник на контактной базе. В отличие от FLEX I/O у FLEX Integra контакты клеммника и модули ввода/вывода объединены в один компактный блок. Такой монтаж экономит:

• время установки и отладки
• дополнительный монтаж и внешние клеммники
• занимаемое пространство

FLEX I/O и FLEX Integra обеспечивают дополнительную экономию при устранении проблем системы. Расположение наконечников проводов от бортовых устройств и интерфейса ввода/вывода в одном и том же месте экономит время и деньги, упрощает систему пользователя при эксплуатации и поиске неисправностей. Дополнительно со всеми возможностями, система ввода/вывода FLEX I/O позволяет удалять и вставлять модули при включенном питании без перемонтажа или остановки системы пользователя.

FLEX I/O состоит из трех занимающих малый объем компонентов:

• адаптеры
• блоки контактных баз
• модули ввода/вывода

FLEX Integra состоит из ряда дискретных и аналоговых модулей, все они могут использоваться адаптерами 1794 FLEX I/O и другими модулями FLEX I/O. Каждый модуль имеет восемь пружинных или под отвертку контактов.

Типы модулей

Модули сетевых интерфейсов.

Модули дискретных входов.

Модули дискретных выходов.

Модули аналоговых входов.

Модули аналоговых выходов.

Модули специальных функций.

Описание POINT I/O^TM

POINT I/O^TM – это семейство модулей ввода/вывода идеально подходит для применения в приложениях, где гибкость и минимальная стоимость основная особенность проектирования и работы системы управления. POINT I/O^TM может работать в жестких условиях эксплуатации. Это экономичное решение необходимое сегодня для промышленности. Главная особенность системы POINT I/O^TM – это уровень модульности (только то, что нужно), позволяет уменьшить на 10-25% типичную стоимость и размеры системы пользователя. Возможность монтирования системы ввода/вывода непосредственно на объекте или рядом в распределительной коробке позволяет отказаться от шкафов управления, распределения и распределительных щитов. Основные особенности:

· Оптимальное разбиение на модули позволяет уменьшить размеры и стоимость системы

· Сетевые возможности обеспечивают множество решений системы управления

· Двунаправленная шина соединения системы увеличивает надежность питания и связи

· Монтаж на DIN-рейке позволяет вертикально снимать компоненты без отключения соседних компонентов

· Механические ключи для защиты позиционирования позволяют предотвратить подключение блоков иного типа в сконфигурированную терминальную базу

· Электронный ID модуля для обеспечения программной защиты

· Вынимать картридж и терминалы без обрыва связи в полевой сети

· Светодиодные индикаторы облегчают визуальный осмотр и проверку

· Можно предварительно собрать систему и затем монтировать её на DIN-рейку как целое

· Разъемные контакты облегчают сборку системы, наладку и эксплуатацию

Система POINT I/O собирается простым скользящим соединением, разъемные части удобны для эксплуатации и устранения неполадок. На один коммуникационный модуль устанавливается до 12 модулей ввода/вывода, возможно подключение до 63 модулей, что требует установки дополнительных модулей питания. Модули POINT I/O и съемные терминальные блоки (RTB) функционируют независимо, что упрощает сборку и наладку. Съемные терминальные блоки устанавливаются с характерным щелчком.

Типы модулей

Модули сетевых интерфейсов.

Модули дискретных входов.

Модули дискретных выходов.

Модули аналоговых входов.

Модули аналоговых выходов.

Модули специальных функций.

Программная поддержка

Программный продукт RSLogix 5000 поддерживает архитектуру ControlLogix и представляет собой средство программирования контроллера Logix5550. Этот контроллер относится к новому поколению продуктов для управления процессами от фирмы Allen-Bradley. В основе пакета RSLogix 5000 лежит простой в использовании редактор релейных схем RSLogix 500, создающий среду программирования, в которой используются возможности новой архитектуры. RSLogix 5000 работает в среде Microsoft Windows NT™ и совместим с программами, созданными с помощью любых пакетов программирования Rockwell Software на основе DOS, а также RSLogix 5 и 500. Функциональные возможности программного продукта RSLogix 5000 включают:

• простое конфигурирование, обеспечиваемое графическим организатором контроллера, диалоговыми окнами конфигурации ввода/вывода, инструментом конфигурации движения, а также конфигурированием на основе технологии «укажи и щелкни».
• развитую обработку данных с использованием, как массивов, так и задаваемых пользователем структур в целях обеспечения необходимой для приложения гибкости, вместо того, чтобы подгонять его под конкретную структуру памяти, определяемую памятью таблицы данных контроллера.
• простые в использовании методы адресации ввода/вывода
• редактор релейных схем свободного формата, позволяющий вносить изменения одновременно в несколько цепочек логики, а также вводить логику либо посредством интерфейса, использующего технологию «укажи и щелкни», либо по приглашению на ввод ASCII
• редактирование и навигацию с помощью технологии «перенести и положить» с целью быстрого перемещения элементов данных из одного файла данных в другой, цепочек из одной процедуры или проекта в другую (другой), а также команд из одной цепочки в другую в пределах проекта
• организацию логического приложения с использованием структур задач, программ и процедур
• возможность диагностического мониторинга, включая область индикации состояния, отражающую текущее состояние контроллера, возможность проверки программы и надежный монитор данных
• высоко интегрированная поддержка движения

GE Fanuc

Описание VERSAPOINT™

Новая система ввода/вывода VersaPoint - универсальное, простое в использовании средство для построения современных открытых систем. Система ввода/вывода VersaPoint обеспечивает обширное семейство модулей и вариантов сетевых интерфейсов, расширяющее ваши возможности управления. Обладая прогрессивной диагностикой, горячим подключением компонентов и быстродействующей системой соединений, она способствует максимально сокращать время, уменьшает затраты на инжиниринг и обучение и радикально снижает затраты. Сборка устройства VersaPoint начинается с установки на DIN-рельc коммуникационного модуля. Затем на него монтируется блок питания. Далее на DIN-рельс устанавливается модули ввода/вывода. Модули ввода/вывода соединяются друг с другом при помощи встроенной шины питания. Возможно подключение до 63 терминальных колодок. Ассортимент модулей ввода/вывода позволяет рационально строить системы управления для разнообразных объектов. Изготавливаются модули дискретного ввода на 24В на 2, 4, 8 и 16 каналов. Модули дискретного вывода выпускаются на 24В - 2, 4, 8 и 16 каналов. Они имеют электронную защиту от короткого замыкания, что сокращает среднее время ремонта системы в целом (MTTR) по сравнению с использованием плавких предохранителей. Среди аналоговых модулей выпускаются 2 канальные модули для ввода сигналов от термометров сопротивления и 2 канальные для термопар. Для работы с термопарами выпускаются шасси с компенсацией температуры холодного спая. Во всех моделях VersaPoint имеются встроенные функциональные блоки, такие как:

· Encoder, как абсолютный, так и с инкрементом

· Высокоскоростной счетчик

· Пусковой модуль

· Модуль управления пневматикой

Модуль Encoder позволяет наипростейшим образом решать задачи позиционирования, работает независимо от управляющей системы, имеет встроенную диагностику и тестовые функции. Модуль управления пневматикой встраивается в станцию VersaPoint, при этом не требуется подключение при помощи внешних проводов. Имеются 2-3 канальные блоки подключения. Универсальную систему ввода/вывода, VersaPoint можно подключить к контроллерам других типов, включая ПЛК, системы сбора данных и системы управления на основе персональных компьютеров, посредством DeviceNet, Profibus-DP. Используя VersaPoint можно делать модульные структуры с экономией от 25% стоимости.

Типы модулей

Модули сетевых интерфейсов.

Модули дискретных входов.

Модули дискретных выходов.

Модули аналоговых входов.

Модули аналоговых выходов.

Модули специальных функций.

Программная поддержка

Компания GE Fanuc разработала программное обеспечение CIMPLICITY PE, предназначенное для комплексного решения таких задач управления и контроля, как управление в реальном масштабе времени, контроль над производством или регулирование энергопотребления, вложив весь свой многолетний опыт в области промышленной автоматизации и более чем 25-летний опыт работы с программным обеспечением SCADA/HMI. Программное обеспечение разработано под платформу 32-бит для Windows (95, 98 и NT). Являясь поставщиком решений под Microsoft, GE Fanuc сотрудничает с компанией Microsoft, что означает, что такие характеристики как ODBC, OPC, ActiveX, OLE, COM и прочее являются основополагающими, и таким образом программное обеспечение поддерживает работу ПЛК. большинства других производителей. Выбор конфигурации достаточно прост, благодаря наличию таких функций как drag-and-drop. Имеется более 20 инструментов, таких как Action Calendar, Pager и Report Manager, позволяющих пользователям скорректировать решения наилучшим образом. Система CIMPLICITY идеально подходит для решения всех задач автоматизации производственного процесса, применяется ли она как комплексная система управления, система распределенного управления с полным набором функций DCS или как система с резервированием. Интеграция технологии Internet/Intranet в систему SCADA обеспечивает подвижный доступ для передачи данных через Windows CE с помощью карманного компьютера или доступ ко всем графическим средствам, независимо от их местонахождения.

BECKHOFF

Описание Beckhoff Bus Terminal

В настоящее время сигналы ввода/выводы от полевых устройств подводятся непосредственно к программируемым контроллерам. Специфика контроллеров с фиксированной конфигурацией входов/выходов такова, что часто необходимо применять несколько контроллеров целиком для обслуживания большого числа сигналов одного вида. Это весьма дорогой метод сбора и обработки сигналов в конечном счете повышает затраты на разработку конструктивов, документации и тд. Beckhoff Bus Terminal – это открытая и независимая от промышленных сетей периферийная система, состоящая из электронных терминальных блоков. Подключение к различным промышленным сетям осуществляется путем применения соответствующих базовых контроллеров сети. Доступны контроллеры со следующими интерфейсами: Lightbus, Profibus-DP/FMS, Interbus, CANopen, DeviceNet, ControlNet, Modbus, SERCOS, RS232/RS485, Ethernet TCP/IP, USB. К базовому контроллеру можно подключить до 64 различных модулей ввода/вывода. Система Beckhoff Bus Terminal занимает мало места в шкафах управления, и распределительных щитах. Четырех проводные контактные разъемы позволяют подключить датчики и исполнительные устройства различных типов непосредственно к системе, помимо клеммных колодок. Это во много раз уменьшает стоимость разработки системы управления, сохраняет место и средства. Требуется не так много времени на монтаж соединений между промышленными устройствами и расположенным в шкафу управления или распределительном щите контроллером. Система Beckhoff Bus Terminal может располагаться в непосредственной близости к объекту управления.

Типы модулей

Модули сетевых интерфейсов.

Модули дискретных входов.

Модули дискретных выходов.

Модули аналоговых входов.

Модули аналоговых выходов.

Модули специальных функций.

Программная поддержка

Beckhoff TwinCAT – система программирования, которая превращает любой PC-совместимый компьютер в контроллер реального времени с multi-PLC системой, устройством ЧПУ, средой программирования. Для программирования контроллеров Bus Terminal применяется пакет TwinCAT BC. Данный пакет позволяет закачивать программу управления в логические контроллеры. Система программирования соответствует международному стандарту IEC 61131-3. Поддерживается пять языков программирования контролеров (IL, FBD, LD, SFC, ST). Пакет TwinCAT BC предлагает большой набор средств отладки ( контрольные точки, пошаговая, мониторинг,...), что облегчает настройку системы. TwinCAT I/O – это драйвер реального времени для программ под Windows NT/2000/XP. Переменными программы являются входы/выходы, присутствующие в системе, они импортируются в среду разработки в виде файла. TwinCAT I/O поддерживает практически все промышленные сети:

• Lightbus
• Profibus DP (master and slave)
• Profibus MC (Motion Control)
• Interbus
• CANopen
• SERCOS
• DeviceNet
• Ethernet
• PC printer port (8 inputs and 8 outputs on TTL basis)
• Serial Bus Coupler BK8100 to COM
• Memory interface (DP RAM) for PC cards
• SMB (System Management Bus).

WAGO

Описание WAGO I/O 750

Система WAGO I/O предназначена для организации удаленного сбора данных и управления на основе различных промышленных сетей (Fieldbus). Система позволяет принимать и передавать дискретные, аналоговые, числоимпульсные сигналы, а также обмениваться данными с различными специальными устройствами. Идеология WAGO I/O основана на предоставлении разработчику максимальных возможностей в конфигурировании, наращивании и обслуживании системы. Разработчик может подключиться к любой существующей промышленной сети, выбрав соответствующий сетевой адаптер. При этом нет необходимости менять весь контроллер. С другой стороны, пользователю предоставлена возможность максимально гибко изменять состав каналов ввода-вывода за счет использования модулей, рассчитанных на подключение четырех, двух или одного канала ввода-вывода. Это дает значительную экономию средств по сравнению с традиционными PLC, имеющими, как правило, модули, рассчитанные на 16/8 каналов ввода-вывода, за счет уменьшения избыточности системы. В WAGO I/O отсутствует традиционное для практически всех PLC объединительное шасси. Механическим соединителем для отдельных модулей ввода-вывода является стандартный монтажный DIN-рельс, а электрическим - надежные лепестковые контакты внутренней шины.

Типы модулей

Модули сетевых интерфейсов.

Модули дискретных входов.

Модули дискретных выходов.

Модули аналоговых входов.

Модули аналоговых выходов.

Модули специальных функций.

Программная поддержка

Программное обеспечение компании WAGO позволяет легко настраивать и программировать системы, сделанные на базе контроллеров и коммуникационных плат серии WAGO I/O. Программное обеспечение WAGO-I/O-CHECK предназначено для визуального конфигурирования и тестирования контроллеров серии WAGO I/O-750 с произвольным набором модулей ввода/вывода. Поддерживаются как программируемые, так и непрограммируемые контроллеры. На экране пользователь может увидеть расположение модулей в контроллере, состояние входных и выходных цепей, увидеть значения аналоговых и дискретных входов, записать значения в аналоговые и дискретные выходные модули, получить доступ к диагностической информации от модулей. WAGO-I/O-PRO-32 представляет собой один из лучших на сегодняшний день компиляторов стандарта IEC 61131.3, специально разработанный для платформы WAGO I/O фирмой 3S Software, одним из лидеров в создании технологических систем программирования. WAGO-I/O-PRO-32 – это 32-разрядное приложение, работающее под управлением Windows 95/98/NT/2000. Система позволяет:

• разрабатывать программы на любом из стандартных языков (IL, LL, FBD, ST и FC);
• загружать программы в контроллер, как через диагностический интерфейс, так и по сети;
• отлаживать программы, как в симуляторе, так и в контроллере, в том числе и по сети;
• создавать собственные библиотеки для повторного использования;
• использовать большое количество готовых библиотек;
• визуализировать результат работы программы с помощью встроенной микроSCADA;
• создавать программы распределенных вычислений (для нескольких контроллеров, общающихся по сети).

WAGO-OPC – это дополнительно заказываемая лицензия, которая превращает бесплатный NetCON в стандартный OPC-сервер, удовлетворяющий спецификации OPC DA 1.0. Это позволяет подключать системы, сделанные на базе контроллеров WAGO I/O, к любым современным SCADA-системам.

EMERSON

Описание DeltaV

DeltaV является полнофункциональной распределенной системой управления технологическим процессом. Полевые устройства FOUNDATION fieldbus, контроллеры и рабочие станции работают совместно в составе системы, обеспечивая управление каждый на своем уровне. Контроллер в системе DeltaV отвечает за выполнение различных задач. Самая очевидная задача – выполнение алгоритмов управления (в терминах DeltaV – модулей управления). Однако контроллер также выполняет и другие задачи, например, такие как обработка каналов ввода/вывода, обмен данными с другими узлами и диагностика. Все эти задачи должны выполняться за определенное время для того, чтобы контроллер функционировал в нормальном режиме. Управляющее оборудование DeltaV обеспечивает большую экономию монтажных затрат. Компактность и модульность конструкции позволяет с минимальными затратами удовлетворить требования, предъявляемые технологическим процессом. Управляющее оборудование DeltaV снабжено прочной конструкцией, гибкостью монтажа и может быть установлено почти где угодно. Оно способно работать в условиях:

• Class 1, division 2
• CENELEC Zone ½
• Загрязнение воздуха Class G3 ISA-S71.04-1985

Управляющее оборудование DeltaV позволяет сократить монтажные работы за счет множества вариантов монтажа. Вот некоторые из них:

• Распределительная коробка для полевого оборудования на DIN-рейке
• Плотный монтаж в шкафу
• Настенный монтаж на DIN-рейке
• Монтаж на полозьях

В отличие от других решений в области автоматизации, компоненты системы, включая контроллеры, устройства в/в, полевые приборы и рабочие станции можно добавлять и убирать в то время, когда система включена и работает. Можно наращивать и модернизировать свою систему в процессе работы без всяких простоев. Система DeltaV поддерживает и широкий диапазон аналоговых, дискретных, термоэлектрических и терморезестивных интерфейсов для имеющихся у вас полевых приборов.

Типы модулей

Модули сетевых интерфейсов.

Модули дискретных входов.

Модули дискретных выходов.

Модули аналоговых входов.

Модули аналоговых выходов.

Программная поддержка

Пакет средств проектирования DeltaV позволяет как в локальном, так и в удаленном режиме управлять конфигурацией всех параметров системы DeltaV и цифровых полевых приборов. Система DeltaV координирует все аспекты разработки АСУ:

• Стратегии управления
• Графические изображения процесса
• Архив
• События
• Управление изменениями

В отличие от гибридных и составных АСУ, панельки оперативного управления и ведения архива автоматически возникают при создании вами стратегий управления – легко и просто. Все оборудование DeltaV автоматически распознается при включении. Не надо возиться с переключателями и тратить свое время и прочие ресурсы. Автоматически распознаются и цифровые полевые приборы. Для действительно больших или срочных проектов многоклиентная архитектура системы DeltaV предоставляет следующие возможности:

• Конфигурирование в автономном режиме
• Групповое импортирование данных из ПО других разработчиков, включая InTools.
• Групповое редактирование в режиме электронной таблицы

Студия управления DeltaV построенная на основе управляющих языков IEC1131-3, в том числе функциональных блок-схем, диаграмм функциональных последовательностей и структурированного текста. Студия управления легко позволяет создавать и документировать стратегии управления посредством палитры элементов “буксировки”. Вы можете создавать элементы управления следующих типов:

• Логические
• Аналоговое управление
• Последовательные
• Усовершенствованные

SIEMENS

Описание SIMATIC ET 200S

Станции ET 200S имеют степень защиты IP 20 и могут комплектоваться:

• Модулями ввода-вывода дискретных и аналоговых сигналов.
• Технологическими модулями для решения задач позиционирования и счета.
• Модулями коммутации силовых цепей трехфазного переменного тока.

Обширный спектр модулей различного назначения позволяет оптимальным образом адаптировать станции ET 200S для решения широкого круга задач автоматического управления. При этом количество каналов ввода-вывода может выбираться без всякого резервирования в точном соответствии требованиям задачи. Замена модулей может производиться без остановки станции. Скорость передачи информации по сети PROFIBUS-DP может достигать 12 Мбит/с, что позволяет использовать станцию в системах, критичных к времени обработки информации. Для создания безопасных систем управления станции ET 200S позволяют использовать технологию SIGUARD. В общей сложности станция позволяет размещать до 64 модулей различного назначения с общим адресным пространством ввода-вывода 128 байт. Модули ввода-вывода могут комбинироваться в любых сочетаниях. Все модули объединяются в единую систему по внутренней шине станции. Все модули ввода-вывода и модули коммутации силовых цепей станции устанавливаются на терминальные модули. Терминальные модули содержат клеммы для подключения внешних цепей, участки внутренней шины станции и разъемы для подключения модулей

ввода-вывода или магнитных пускателей. Терминальные модули могут устанавливаться на профильные шины 35х15мм или 35х7.5мм. Подобная конструкция обеспечивает наличие следующих преимуществ:

• Быстрое выполнение всех внешних электрических соединений без компонентов электроники.
• Возможность выполнения быстрой и простой проверки всех электрических соединений без отключения питания.
• Возможность “горячей замены” модулей во время работы станции.
• Автоматическое кодирование модулей электроники для исключения ошибок при их замене.

Типы модулей

Модули сетевых интерфейсов.

Модули дискретных входов.

Модули дискретных выходов.

Модули аналоговых входов.

Модули аналоговых выходов.

Программная поддержка

STEP 7 – это базовый пакет программ, включающий в свой состав весь спектр инструментальных средств, необходимых для программирования и эксплуатации систем управления, построенных на основе систем автоматизации SIMATIC S7/C7/WinAC. Отличительной особенностью пакета STEP 7 является возможность разработки комплексных проектов автоматизации, базирующихся на использовании множества программируемых контроллеров, промышленных компьютеров, устройств и систем человеко-машинного интерфейса, устройств распределенного ввода-вывода, сетевых структур промышленной связи. Конфигурирование и параметрирование станций распределенного ввода-вывода ET 200S выполняется с помощью встроенных инструментальных средств STEP 7 или COM PROFIBUS. Для выполнения этих операций с помощью программного обеспечения других производителей могут быть использованы GSD файлы. Пакет STEP 7 может поставляться в следующих вариантах:

• STEP 7 – полная версия для любых применений.
• STEP 7-Lite – более дешевая версия, используемая для программирования систем SIMATIC S7-300 и SIMATIC C7.
• STEP 7-Micro – для программирования систем SIMATIC S7-200.

Инструментальные средства проектирования имеют проблемную ориентацию и используются для расширения функциональных возможностей стандартных инструментальных средств. Применение инструментальных средств данного класса повышает удобство выполнения проектных работ, сокращает сроки проектирования и затраты на его выполнение. В состав инструментальных средств проектирования входят языки программирования высокого уровня, графические языки программирования, вспомогательное программное обеспечение для диагностики, моделирования, ведения документации и т.д.

Программное обеспечение runtime позволяет использовать при разработке проектов заранее созданные программные блоки, выполняющие стандартные функции автоматического управления. Эти блоки могут вызываться из программы пользователя. Программное обеспечение runtime подразделяется на аппаратно зависимое и аппаратно независимое. Аппаратно зависимое программное обеспечение разрабатывается для конкретных видов оборудования, аппаратно независимое находит общее применение.

Аппаратно независимое программное обеспечение позволяет создавать:

• Системы компьютерного управления SIMATIC WinAC.
• Системы автоматического регулирования на базе SIMATIC S7/C7/WinAC.
• Интерфейс обмена данными между системами управления и стандартными программами Windows.

Человеко-машинный интерфейс включает в свой состав программное обеспечение для оперативного управления и мониторинга технологического процесса. Для решения этих задач могут быть использованы следующие пакеты программ:

• ProTool и ProTool/Lite, используемые для конфигурирования панелей оператора SIMATIC OP/TP/TD/MP.
• ProTool/Pro, используемый для конфигурирования панелей оператора и создания простых проектов визуализации на компьютерах.
• ProAgent, используемый для построения систем диагностирования технического состояния.
• SCADA система SIMATIC WinCC, работающая под управлением Windows NT.

Заключение

Среди огромного ассортимента промышленных контроллеров разработчику АСУ ТП сложно сделать выбор в пользу того или иного производителя. Очень важно не терять из вида при выборе системы автоматизации такие качества, как ремонтнопригодность контроллеров (применяемая элементная база) и наличие послегарантийного обслуживания в представительствах данных фирм. Впрочем, как и наличие самих представительств. К системам автоматизации, применяемых на научно-исследовательских установках, предъявляются несколько другие требования, например, такие как широкий диапазон сигналов управления и измерения, точность аналоговых сигналов, помехозащищенность, быстродействие системы, возможность наращивать или изменять структуру системы. В большей мере этим требования удовлетворяют системы фирм SIEMENS и Allen Bradley семейство POINT I/O^TM . Не уступают им и контроллеры фирм WAGO, GE Fanuc и BECKHOFF, но они имею более простую конструкцию. Более сложные и в тоже время более емкие системы фирм National Instruments и Allen Bradley семейство FLEX I/O больше подходят для систем с большим количеством однотипных сигналов сосредоточенных в одном месте.

Часто, при помощи контроллеров приходиться обслуживать различные диагностические устройства, которые требуют наличия большого числа каналов измерения аналогового сигнала, либо нетривиальные алгоритмы управления. Для решения задач такого типа необходимо иметь соответствующие программные пакеты для разработки встроенного программного обеспечения контроллеров. Простота и открытость программного обеспечения во многом влияет на скорость разработки системы управления в целом. Не маловажным фактором является стоимость контроллеров, оценку которой сложно произвести абстрактно, не учитывая особенности применения в различных условиях эксплуатации.

В данной работе были рассмотрены системы с количеством обрабатываемых сигналов до тысячи, и конструктивом, предполагающим монтаж на DIN-рейку семи основных компаний: National Instruments, Allen Bradley, GE Fanuc, BECKHOFF, WAGO, EMERSON, SIEMENS . Впрочем, существует огромное количество контроллеров других типов, у которых есть свои достоинства и недостатки, и рассмотрением их можно заниматься до бесконечности.

Литература

• Современные технологии автоматизации, 4/2000
• Современные технологии автоматизации, 7/2001
• Distributed I/O and Control System I/O Modules User’s Manual – June 2002
• Flex I/O и Flex Integra Описание изделия. Публикация 1794-2.1 – Январь 2000
• Selecting Flex I/O Modules. Publication 1792-SG001D-EN-P – June 2002
• www.beckhoff.com
• POINT I/O. Publication 1734-TD002C-EN-P – August 2001
• www.ab.com
• http://ni.com/info
• www.wago.com
• www.siemens.ru/ad/as
• www.EasyDeltaV.com
• www.prosoft.ru
• www.gefanuc.com
• www.gefanuc.ru