Мікропроцесорний контролер Реміконт Р-130

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Мікропроцесорний контролер Реміконт Р-130



1. Загальна характеристика та фізична структура

Реміконт Р-130 - це розробка російських та українських спеціалістів ще радянських часів. На момент створення цей контролер нічім не поступався кращим закордонним аналогам, а по деяких позиціях був навіть кращим. Як підтвердження цього - використання Реміконтів в сучасних АСУ ТП поряд з виробами відомих закордонних виробників.

Компактний малоканальний багатофункціональний контролер Р-130, призначений для автоматичного регулювання та логічного керування технологічними процесами. Існує три моделі Р-130 - регулююча, логіко-командна та неперервно-дискретна.

Регулююча модель контролера дозволяє реалізовувати за ПІД-законом до чотирьох незалежних або взаємозв'язаних контурів автоматичного регулювання.

Кожна з систем автоматизації може бути локальною або каскадною, мати ручний, програмний або зовнішній (супервізорний) задавач, аналоговий вихід для роботи з позиціонером або імпульсний вихід для роботи з виконавчим механізмом сталої швидкості. До 15 контролерів можуть бути об'єднані у локальну кільцеву мережу «Транзит».

У складі комплекса технічних засобів Реміконт Р-130 є блок мікропроцесорного контролера БК-1 з лицевою панеллю, рис. 3.1, розрахований на щитовий монтаж, пульт настроювання ПН-1, блок живлення БП-1, засоби зв'язку з об'єктом - БУТ-10, БУС-10, БУМ-10, БПР-10, РН-1, а також клемно-блокові з'єднувачі КБС-0, КБС-1, КБС-2, КБС-3.



Рисунок 1. Основний блок контролера БК-1

Блок контролера БК-1 розрахований на щитовий монтаж, має габаритні розміри 160Ч80Ч365 мм (ВЧШЧГ) і виконує наступні функції:

перетворення аналогових і дискретних вхідних сигналів у цифрову форму;

перетворення сигналів у цифровій формі в аналогові та дискретні вихідні сигнали;

обробку інформації відповідно до вибраних алгоритмів керування;

обробку дискретних аварійних сигналів;

прийом і передачу сигналів через інтерфейсний канал цифрового зв'язку;

оперативного контролю і керування за допомогою індикаторів і клавіш на лицевій панелі блока.

Панель лицева ПЛ блока контролера призначена для взаємодії оператора-технолога з Реміконтом Р-130 в процесі регулювання. ПЛ містить клавіатуру для подачі команд оператора та засоби індикації, які дозволяють оператору стежити за ходом регулювання.

У верхній частині лицевій панелі, рис. 2, розташовані п'ять одиничних індикаторів, що контролюють помилки.

Рисунок 2. Лицева панель ПЛ-1 регулювальної моделі

Однорозрядний цифровий індикатор (ЦІ) «Контур» показує номер контуру, з яким працює оператор. На 4-х розрядному ЦІ «Задание» показується сигнал завдання, а на третьому ЦІ «Контроль» висвічується значення контрольованого параметра.

Сім одиничних індикаторів у групі «Контрольовані параметри» показують, яка інформація виводиться на ЦІ контрольованих параметрів:

Вх - вхідний сигнал (регульований параметр);

е - сигнал непогодження;

Вих - вихідний сигнал (керувальний вплив), %;

Z - довільний сигнал, призначення якого програмується;

Nn - номер програми, номер поточної частки програми;

ф_n - час, що залишився до закінчення поточної частки програми;

ОК - помилки контуру, показується номер сигналу, що вийшов за допустимі значення.

Шкальний індикатор «Вихідий сигнал», показує значення аналогового керувального сигналу на виході контуру в інтервалі від 0 до 100%, а два одиничних індикатори «Ў» і «^» у цій групі сигналізують при спрацьовуванні імпульсного регулятора у бік «менше» або «більше».

Чотири одиничних індикатори «Режим керування» показують режим роботи контуру:

КУ - каскадне керування;

ЛУ - локальне керування;

ДУ - дистанційне керування;

РУ - ручне керування.

Три одиничних індикатори «Вид завдання» показують вид встановленого завдання у контурі:

В3 - зовнішнє завдання;

П3 - програмне завдання;

Р3 - ручне завдання.

Пульт настроювання ПН-1 призначений для технологічного програмування, настроювання та контролю Реміконта Р-130. Пульт являє собою портативний блок калькуляторного типу, який приєднується до блока контролера тільки під час програмування або налагодження.

Двоканальний блок підсилювачів низького рівня БУТ-10 здійснює перетворення сигналів термопар у струмовий сигнал 0-5 мА та компенсацію термо-е.р.с. вільних кінців термопари.

Двоканальний блок підсилювачів сигналів резистивних датчиків БУС-10 перетворює зміну опору резистивних датчиків у струмовий сигнал 0-5 мА. БУС-10 застосовується лише у випадках, коли відсутні нормувальні перетворювачі.

Двоканальний блок підсилювача потужності БУМ-10 містить чотири сильнострумових герконових реле, контакти яких можуть комутувати постійну або змінну напругу. Обмотки реле вмикаються до дискретних виходів блока БК-1, при цьому для живлення реле необхідна зовнішня напруга 24 В, наприклад, від блоку БП-1.

Блок перемикання БПР-10 містить 8 перемикальних реле, обмотки яких вмикаються до виходів БК-1 через джерело живлення напругою 24 в БП-1. Контакти реле можуть використовуватися для вмикання і вимикання кіл автоматики.

Резистор нормувальний РН-1 перетворює сигнали 0-5 мА, 0 (4) - 20 мА і 0-10В у сигнал 0-2В, який є вхідним аналоговим сигналом блока БК-1. РН-1 застосовується лише у тому випадку, коли у складі Реміконта Р-130 немає клемно-блокових з'єднувачів КБС-3, які мають ті ж самі РН-1.

Клемно-блокові з'єднувачі КБС-0, КБС-1, КБС-2, КБС-3 призначені для підключення датчиків, засобів зв'язку з об'єктом і виконавчих пристроїв. Ці з'єднувачі являють собою, крім КБС-0, відрізок кабелю, на одному кінці якого змонтована вилка розніму, а на другому - клемна колодка. КБС-0 - використовується для розмноження клем у тих випадках, коли до однієї клеми повинні підключатися більше двох проводів. КБС-0 містить 8 вільних клем «під гвинт». Конструкція КБС-1 аналогічна клемно-блоковому з'єднувачу КБС-0, але має кабель з рознімом. З'єднувачі КБС-2 і КБС-3 мають 3 колодки по 8 клем кожна. КБС-2 застосовують для підключення аналогових і дискретних кіл. КБС-3 застосовується для підключення аналогових кіл. З'єднувачі КБС застосовують у випадках, коли необхідно приєднати прилад з клемною колодкою до приладу з рознімом.

Блок БП-1 призначений для живлення БК-1, пристроїв зв'язку з об'єктом і вхідних кіл контролера. Блок живлення виконує ще одну дуже важливу функцію - через нього блок контролера приєднуються до мережі «Транзит».

Для приєднання блока БК-1 до блока живлення БП1 використовується міжблоковий з'єднувач МБС, який являє собою відрізок кабелю, що має з обох сторін вилки розніму.

На рис. 3.3 показана загальна схема приєднання до блока контролера різних технічних засобів, які є джерелами або приймачами вхідних і вихідних сигналів.

Р-130 - виріб, що проектно-компонується. У нього є базовий комплект апаратури, який поставляється завжди і комплект, що компонується під задану задачу.

Рисунок 3. Узагальнена схема приєднання засобів автоматизації до Р -130

Базова частина блока БК-01 містить:

модуль контролю і програмування МКП;

модуль процесора ПРЦ10;

модуль стабілізованої напруги МСН10.

Змінна частина складається з двох посадкових місць для пристроїв зв'язку з об'єктом ПЗОА і ПЗОБ, куди можуть бути установлені один або два з трьох модифікацій модулів ПЗО:

модуль аналогових сигналів МАС;

модуль аналогових і дискретних сигналів МДА;

модуль дискретних сигналів МСД.

Модуль аналогових сигналів МАС виконує функції АЦП і ЦАП. Модуль аналогових і дискретних сигналів МДА виконує функції перетворення вхідних аналогових сигналів постійного струму на цифровий двійковий код - АЦП і цифровий код на дискретний вихідний сигнал - ЦДП.

Модуль дискретних сигналів МСД виконує функції перетворення вхідних дискретних сигналів на цифровий двійковий код - ДЦП і цифровий код на дискретний вихідний сигнал ЦДП.

Існує 30 модифікацій контролера, які відрізняються номенклатурою входів-виходів модулів ПЗО.

Модуль ПРЦ10 призначений для організації обміну даними між модулями Р-130, а також для логічної та арифметичної обробки цих даних відповідно до заданої програми. Модуль має безпосередній зв'язок з акумулятором, завдяки чому зберігається вміст ОЗП при вимкненні напруги.

Модуль контролю та програмування МКП є зв'язувальним ланцюгом між процесором і «панеллю оператора» у якості оперативного запам'ятовуючого пристрою ОЗП.

Модуль стабілізованої напруги МСН-10 забезпечує напругою блок контролера БК-1 і пульт настройки ПН-1 [3,19].

2. Віртуальна структура Р-130

Якщо фізична структура Р-130 пов'язана зі складом його фізичних елементів (блоків, модулів та ін.), то віртуальна - характеризує властивості контролера, як ланки системи керування. Фізична структура «перетворюється» у віртуальну за допомогою внутрішнього програмного забезпечення, «зашитого» у ПЗП

У загальному вигляді віртуальна структура Р-130 складається з апаратури вводу-виводу інформації, апаратури оперативного керування та настроювання, апаратури інтерфейсного каналу, а також алгоритмічних блоків і бібліотеки алгоритмів.

Апаратура вводу перетворює аналогові та дискретні сигнали, що надходять до входу контролера, у цифрову форму. Апаратура виводу здійснює зворотне перетворення.

Апаратура оперативного керування (лицева панель) призначена для оператора-технолога, який за допомогою клавіш, світлодіодних і цифрових індикаторів керує технологічним процесом - контролює його параметри, змінює режими керування та уставки, пускає, зупиняє або скидає програму і т. ін.

За допомогою пульта настроювання оператор-наладник програмує контролер, здійснює настроювання його параметрів, а також контролює сигнали у внутрішніх точках віртуальної структури.

Контролер має один інтерфейсний канал. Цей канал має пристрій, що перетворює вхідний потік послідовних біт інформації на цифрову інформацію у вигляді байтів (тобто перетворює послідовний код на паралельний), а також здійснює зворотне перетворення.

Основу віртуальної структури контролера складають алгоблоки, в які оператор розміщує з бібліотеки будь-які алгоритми, сполучає їх між собою і встановлює необхідні параметри настроювання. Всього в контролері 99 алгоблоків, а в бібліотеці 76 алгоритмів. Усе програмне забезпечення, що формує віртуальну структуру, «зашито» у ПЗП. Конфігурування віртуальної структури виконуються без участі професійних програмістів за допомогою спеціалізованого малогабаритного пульту ПН-1.

Алгоблоки реалізовані програмно. Вони створюють область управління контролера. У вихідному стані алгоблоки відсутні, тому ніякі функції, що до опрацьовування сигналів, контролером не виконуються. Алгоблок «з'являється» після того, як у процесі технологічного програмування в ОЗП розташовується будь-який алгоритм з бібліотеки. У цьому випадку алгоблок - це алгоритм, що використовується, тому поняття алгоблока і поняття алгоритму ідентичні.

Бібліотека контролера містить алгоритми, за допомогою яких можна розв'язувати досить складні задачі автоматичного регулювання та логіко-програмного керування. Крім алгоритмів автоматичного регулювання та логіко-програмного керування у бібліотеці є набір алгоритмів, що виконують статичні, математичні, логічні та аналогово-дискретні перетворення сигналів. Кожний алгоритм має бібліотечний номер, шифр і найменування.

Частка бібліотечних алгоритмів здійснює особливу задачу - вона сполучає апаратуру контролера з основною кількістю функціональних алгоритмів. До цих алгоритмів відносяться алгоритми вводу та виводу аналогових і дискретних сигналів, алгоритми обслуговування лицевої панелі та алгоритми прийому і передачі сигналів через інтерфейсний канал. Апаратні елементи віртуальної структури починають виконувати свої функції лише після того, як до будь-якого алгоблока буде розміщено алгоритм, що зв'язує їх з основною кількістю функціональних алгоритмів.

У загальному випадку алгоритм має власні входи, виходи та функціональне ядро.

Входи алгоритму поділяються на дві групи - сигнальні та настроювальні. Сигнали, що надходять на сигнальні входи алгоритму, обробляються їм відповідно до його призначення, а сигнали, що надходять до настроювальних входів алгоритму, встановлюють його параметри настройки.

На виході алгоритму формуються сигнали, які є результатом обробки алгоритмом вхідних сигналів.

Кількість входів і виходів не фіксована і визначається його видом. Ні в одному алгоритмі кількість входів не перевищує 99, а кількість виходів - 25.

В окремому випадку в алгоритмі можуть бути відсутні входи або виходи.

Окрім входів-виходів, що можна вільно конфігурувати, деякі алгоритми мають входи-виходи спеціального призначення, які не доступні для конфігурування. До таких алгоритмів відносяться алгоритми вводу-виводу, прийому і передачі, оперативного керування.

Якщо один з таких алгоритмів розміщується у будь-який алгоблок, його неявні входи або виходи автоматично з'єднуються з апаратурою, яку має обслуговувати цей алгоритм. Наприклад, коли у будь-який алгоблок розміщується алгоритм аналогового вводу групи А, неявні входи цього алгоритму автоматично з'єднуються з АЦП, що обробляє сигнали групи А. На виходах цього алгоритму мають бути сформовані «загальнодоступні» сигнали, що еквівалентні сигналам на аналогових входах контролера групи А. Тому, коли на вхід будь-якого функціонального алгоритму потрібно подати аналоговий сигнал, цей вхід при програмування необхідно з'єднати з відповідним виходом алгоритму аналогового вводу.

Деякі алгоритми мають обмеження на кратність їх використання у межах одного контролера. Наприклад, алгоритм аналогового вводу групи А можна використовувати лише один раз, оскільки він охоплює усі аналогові входи групи А. Такі самі обмеження мають інші алгоритми вводу-виводу інформації.

У загальному випадку бібліотечний алгоритм має три реквізити (параметри): бібліотечний номер, модифікатор, масштаб часу.

Бібліотечний номер - це двозначне десяткове число, яке є основним параметром, що характеризує властивості алгоритму.

Модифікатор задає додаткові властивості алгоритму. Звичайно - це кількість однотипних операцій, які може виконувати один алгоритм. Наприклад, у суматорі модифікатор задає кількість сумових входів, у програмному задавачі - кількість ділянок програми і т. ін.

В окремих випадках модифікатор задає набір певних параметрів. Наприклад, в алгоритмі оперативного контролю ОКО модифікатор задає параметри контуру - локальний контур чи каскадний, з аналоговим чи імпульсним регулятором і т. ін. Деякі алгоритми (інтегрування, множення та ін.) модифікатора не мають.

Масштаб часу є тільки в алгоритмах, робота яких пов'язана з реальним часом, наприклад, таких як регулювання, програмний задавач, таймер та ін. Масштаб часу задає одну з двох розмірностей для часових сигналів або параметрів. Якщо контролер настроєний на молодший діапазон, то масштаб часу індивідуально у кожному алгоблоці задає масштаб - «секунди» або «хвилини». Для старшого діапазону масштаб часу задає «хвилини» або «години».

Наявність модифікатора та масштабу часу суттєво поширює можливості алгоритмів. Наприклад, в одному алгоблоці може розташовуватися програмний задавач, який має декілька ділянок програми протяжністю декілька секунд, в той час як в іншому алгоблоці може працювати програмний задавач з декількома десятками ділянок і з протяжністю кожної ділянки в декілька сотень хвилин.

Коли алгоритми розміщуються по алгоблоках, у більшості випадках діють два правили:

· будь-який алгоритм можна вміщувати у будь-який (за номером) алгоблок;

· один і той алгоритм можна вміщувати у різні алгоблоки, тобто використовувати багаторазово.

З цих правил є винятки. Алгоритм ОКО, що формує інформацію, яка надходить на індикатори лицевій панелі, розміщується тільки у перших чотирьох блоках. Номер алгоблока, у якому розміщений алгоритм ОКО, визначає номер контуру, який обслуговуються даним алгоритмом. Коли кількість контурів або програм менше за чотири, у вільних алгоблоках цієї групи можна розміщувати будь-які інші алгоритми, проте алгоритм ОКО має бути розміщений у молодших за номером алгоблоках один за одним (тобто між ними не можуть знаходитися інші алгоритми, за винятком алгоритму з кодом ОО, який резервує місце для можливого використання алгоритма ОКО в майбутньому).

Кожний вхід алгоблока, незалежно від того, який алгоритм у ньому, може знаходитися в одному з двох станів - зв'язаному або вільному.

Вхід зв'язаний, коли він з'єднаний з виходом якого-небудь алгоблока, в іншому випадку вхід вільний.

Сигнали на зв'язані входи надходять з виходів тих алгоблоків, з якими ці входи зв'язані. На вільних входах сигнали можуть установлюватися оператором вручну у процесі настроювання.

Сигнали на вільних входах можуть бути у якості констант або коефіцієнтів. Константи можна установлювати та змінювати у режимі програмування, коефіцієнти можна установлювати та змінювати як у режимі програмування, так і у режимі роботи, тобто не вимикаючи контролер з контуру керування.

Можливості конфігурування не залежать від алгоритму, що знаходиться у алгоблоці, а визначаються такими правилами:

· будь-який вхід будь-якого алгоблока можна зв'язувати з будь-яким виходом алгоблока або залишати вільним;

· на будь-якому вільному вході будь-якого алгоблока можна вручну задавати сигнал у вигляді константи або коефіцієнта;

· на будь-якому вході будь-якого алгоблока сигнал можна інвертувати.

Обслуговування алгоблоків здійснюється циклічно зі сталим часом циклу. Спочатку обслуговується перший алгоблок, потім - другий і т.д. до останнього. Коли час у межах установленого часу циклу закінчиться, програма знову перейде до обслуговування першого алгоблока.

Час циклу вибирається при програмуванні контролера і може змінюватися у діапазоні 0,2-2 с. Час обслуговування усіх запрограмованих алгоблоків має бути менше установленого часу циклу. Залишок часу використовується для самодіагностування контролера.

Окрім часу на обслуговування алгоблоків і на самодіагностування, потрібен також певний час на приймання, передавання та оброблення повідомлень через інтерфейсний канал. Загальний час на обслуговування алгоблоків та інтерфейсного каналу має бути меншим за час циклу.

Мова програмування контролерів Р-130 не процедурна, тобто не задається послідовність виконання операцій. При програмуванні створюється віртуальна структура, що являє собою структурну схему системи автоматичного управління.

Програмування Реміконта Р-130, як процес створення віртуальної структури, здійснюється з виносної панелі настроювання ПН-1, що з'єднується з блоком контролера через рознім [19].

3. Мережна структура Р-130

Реміконт Р-130 має інтерфейсний канал, за допомогою якого контролери можуть об'єднуватися у локальну керувальну мережу «Транзит». Мережа «Транзит» має кільцеву конфігурацію. Контролери, що приєднані до мережі «Транзит», мають унікальну адресу, яка задається ПЛК у процесі його конфігурування, при заповненні системних параметрів.

Порядок розташування контролерів у мережі не має значення. Контролери, що входять до мережі «Транзит», можуть обмінюватися інформацією. Таким чином створюється розподілена система керування на базі сумісно працюючих контролерів. Це підвищує надійність системи в цілому, оскільки в разі виходу з ладу одного з контролерів система продовжує зберігати свою працездатність. Максимальна кількість контролерів, приєднаних до мережі «Транзит», не може перевищувати 15.

Мережа «Транзит» може бути закритою і відкритою. У закритій мережі контролери обмінюються інформацією один з одним. Відкрита мережа відрізняється від закритої тим, що контролери додатково можуть обмінюватися інформацією із зовнішнім абонентом.

Для побудови закритої мережі ніяких додаткових пристроїв, крім тих, що використовуються для керування процесом, не потрібно. Для створення відкритої мережі, закрита доповнюється спеціальним пристроєм, який називається шлюзом. Завдяки шлюзу абонент отримує доступ до будь - якого контролера, що є у мережі «Транзит».

У мережі «Транзит» інформація послідовно передається від одного контролера до іншого. Якщо ця інформація потрібна якомусь контролеру, він її використовує і передає наступному, якщо не потрібна вона одразу передається далі.

Мережа «Транзит» захищена від відмови окремих контролерів. Для цього блок контролера приєднується до мережі «Транзит» через блок живлення БП1.

Саме тому при виходу з ладу одного з контролерів, його можна від'єднати від блока живлення, а мережа «Транзит» продовжує залишатись працездатною, рис. 4.

Рисунок 4. Структурна схема відкритої мережі «Транзит»

Кожний контролер у мережі «Транзит» має системний номер, який призначається в процесі програмування від одного до п'ятнадцяти. Системні номери можуть призначатись у будь-якій послідовності або мати пропуски. Якщо контролеру надати нульовий номер він вимкнеться з мережі, проте цілісність мережі зберігається.

Закрита мережа «Транзит» призначена для обміну інформацією між алгоблоками, що знаходяться у різних контролерах. Принцип цього зв'язку такий як і при конфігуруванні алгоблоків одного контролера але є і деякі особливості.

1. Безпосередньо зв'язувати алгоблоки через мережу «Транзит» неможливо. Для такого зв'язку є два спеціальних алгоритми - інтерфейсного виводу ИНВ і вводу інтерфейсного ВИН.

2. Якщо вихідні сигнали будь - яких алгоблоків мають передаватись в інші контролери, то відповідні виходи цих алгоблоків, за стандартною процедурою конфігурування, зв'язуються із входами алгоритму ИНВ. Тільки у такому разі контролер починає передавати в мережу сигнали, що надходять на вхід алгоритму ИНВ, тобто вихідні сигнали алгоблоків, що зв'язані з алгоритмом ИНВ. Всьому «пакету» сигналів надається системний номер, а кожний сигнал у пакеті отримує свій власний номер, що дорівнює номеру відповідного входу алгоритму ИНВ.

Сигнали, що передаються через мережу «Транзит» не мають конкретної адреси. Їх може отримати будь-який контролер, або одночасно декілька контролерів.

3. Якщо будь-які алгоблоки одного контролера мають отримувати сигнали від іншого контролера, їх входи за стандартним конфігуруванням з'єднуються з виходами алгоритму ВИН. Один алгоритм ВИН створює зв'язок лише з одним контролером. Якщо даному контролеру необхідно зв'язатися з декількома контролерами, то необхідно запрограмувати в ньому кілька алгоритмів ВИН.

В алгоритмі ВИН встановлюється системний номер контролера - джерела. Крім того, для кожного виходу алгоритму ВИН призначається номер сигналу, що передається контролером - джерелом. Саме цей сигнал прийде на вхід інших алгоритмів, що з'єднані за конфігурацією з даним виходом алгоритму ВИН.

Таким чином, між алгоблоками різних контролерів за допомогою мережі «Транзит» і алгоритмів інтерфейсного вводу-виводу створюється віртуальний канал зв'язку.

Прикладом віртуального каналу між блоками різних контролерів є структурна схема на рис. 5.

Обмін інформацією по закритій мережі «Транзит» має певні обмеження.

1. Кожний контролер може передавати в мережу не більше як 30 сигналів. Ця передача завжди створюється за допомогою одного алгоритму ИНВ, причому кількість сигналів, що передається, задається модифікатором цього алгоритму. В одному контролері не може бути більше одного алгоритму ИНВ.

1 - алгоблоки джерела; 2 - алгоблоки приймачі; 3 - алгоритми вводу інтерфейсного ВИН; 4 - алгоритми інтерфейсного виводу ИНВ; 5 - мережа «Транзит».

Рисунок 5. Структурна схема віртуального каналу

2. У кожному контролері може бути будь-яка кількість алгоритмів ВИН, при цьому кожний алгоритм ВИН створює зв'язок лише з одним контролером - джерелом.

Один алгоритм ВИН може приймати не більше 21 сигналу. Кількість вхідних сигналів задається модифікатором цього алгоритму.

Мережа «Транзит» перетворюється із закритої у відкриту за допомогою шлюзу. Шлюз має два інтерфейсних канали - мережний та абонентський. Через мережний канал шлюз вмикається у мережу як і будь - який контролер. Через абонентський канал шлюз приєднується до абонента.

В одну мережу «Транзит» може вмикатися будь-яка кількість шлюзів, але загальна сума шлюзів і контролерів має бути не більше п'ятнадцяти.

Абонент може працювати з контролером на рівні алгоблоків і на рівні контурів регулювання. Коли він обмінюється інформацією з алгоблоком вказується номер алгоблока, а при обміні з контуром регулювання - номер контуру.

Запит надсилається при необхідності отримання від контролера якої-небудь інформації.

Команда надсилається абонентом коли необхідно змінити параметри настройки алгоблока або оперативні параметри контуру.

Фізично усіма повідомленнями абонент обмінюється не з контролером, а із шлюзом. Шлюз є посередником між абонентом і мережею «Транзит». Отримуючи від абонента запити і команди, шлюз по мережі передає їх до потрібного контролера. Шлюз також транслює абоненту відповіді та підтвердження, що контролери передають по мережі.

Протокол зв'язку контролера з абонентом має три рівня: фізичний, інформаційний та транспортний.

Фізичний здійснює електричний зв'язок між абонентом і шлюзом за допомогою послідовного інтерфейсу ІРПС.

Інформаційний рівень пакує повідомлення, що передаються, у певний формат, додає до них заголовок, так званий, «кінцевик» повідомлення і контрольний байт. Коли повідомлення приймаються, інформаційний рівень відокремлює їх від заголовку та «кінцевика» і контролює відсутність помилок.

Повідомлення на інформаційному рівні не розшифровуються.

Транспортний рівень формує зміст повідомлення при передачі і розшифровує зміст повідомлення коли приймає його.

Фізичний рівень реалізується апаратно, а інформаційний та транспортний - програмно [3,19].

4. Технологічне програмування контролера

Для програмування Реміконта використовується мова функціональних блоків, яка полягає в реалізації схеми керування об'єктом комбінацією алгоритмів, записаних у його постійну пам'ять (бібліотека алгоритмів).

Технологічне програмування Р-130 здійснюється за допомогою пульта настроювання ПН-1, який містить світлодіодні, цифрові індикатори та клавіатуру.

Контролер може знаходитися в одному з двох режимів - програмування і роботи. У режимі програмування контролер вимкнений з контуру керування. У цьому режимі стан усіх його виходів, таймерів, лічильників і комірок накопичення заморожений, а на пульту настроювання горить індикатор «прог».

У режимі програмування можна змінювати усі параметри - як контролера у цілому, так і алгоблоків.

Контролер має 8 процедур програмування - тестування, приладові параметри, системні параметри, алгоритми, конфігурування, параметри настройки, початкові умови, робота з ППЗП.

При тестуванні виконується тестування пам'яті, інтерфейсу, сторожа циклу, клавіатури, індикаторів і вихідних ПЗО.

У процедурі «приладові параметри» задаються і контролюються параметри, загальні для усіх алгоблоків контролера.

У процедурі «системні параметри» задаються параметри, що визначають особливості взаємодії контролера з іншими пристроями за інтерфейсним каналом, - системний номер контролера і режим інтерфейсного каналу.

Системний номер задається у тому випадку, коли контролер працює у складі локальної мережі «Транзит». Якщо контролер не увімкнений до мережі «Транзит», для нього системним номером є 00.

Інтерфейсний канал може працювати у двох режимах: інформаційному та командному.

В інформаційному - можна викликати значення усіх параметрів, передбачених протоколом інтерфейсу.

У командному - через інтерфейс можна викликати параметри і змінювати їх.

У процедурі «алгоритми» відбувається «заповнення» алгоблоків алгоритмами. У загальному випадку для кожного алгоблока задаються три параметри: сам алгоритм, його модифікатор і масштаб часу. У часному випадку модифікатор і (або) масштаб часу можуть бути відсутніми.

У процедурі «конф» (конфігурування) визначається стан кожного входу алгоблоків, який може бути в зв'язаному або вільному стані.

У процедурі «параметри настройки» установлюються значення параметрів настройки - констант і коефіцієнтів. Ця процедура виконується лише для входів алгоблока, які у процедурі конфігурування були визначені як вільні.

У процедурі «початкові умови» установлюються значення сигналів на входах алгоблоків, з якими алгоблоки почнуть працювати при переході у режим «робота».

Коли початкові умови не задаються, то після першого вмикання контролера вони приймають значення, яке залежить від виду алгоритму. У більшості випадків це нульові значення.

Процедура «Робота з ППЗП» відбувається тільки при необхідності перепрограмування постійного запам'ятовуючого пристрою.

У режимі «робота» можна контролювати параметри і сигнали, а також змінювати коефіцієнти. При цьому засоби самодіагоностики контролера фіксують несправності, що пов'язані з відмовами апаратури, порушеннями правил програмування та ін.

Усі несправності поділяються на відмови та помилки.

При відмові нормальна робота контролера неможлива, і на пульті настройки засвічується миготливим світлом індикатор «отказ».

При наявності помилки, контролер продовжує нормально працювати, і не вимикається з контуру керування, а на пульті настройки засвічується миготливим світлом індикатор «ОШ» (помилка) [19].

Схема конфігурації Реміконта Р-130 складається з фрагментів, кожний з яких відповідає окремому, відносно автономному функціональному вузлу системи регулювання, наприклад, одному контуру регулювання. Схеми розробляються з використанням спрощених зображень алгоритмів, а їх розміщення на кресленику виконується з мінімальною кількістю перетинань ліній зв'язку. Біля кожного фрагменту (зверху) пишеться шифр алгоритму, а біля вільних входів значення коефіцієнтів і констант. У середині фрагменту у лівій клітинці показується номер алгоблока, у правій верхній - код алгоритму, у нижній лівій та правій, відповідно, модифікатор і масштаб часу, якщо алгоритм їх має. Окрім того біля лівої границі фрагменту пишуться номери входів, а біля правої - номери виходів. На рис. 3.6 показана схема конфігурації аналогового ПІД-закону регулювання.



ОКО-алгоритм оперативного контролю; ВАА-алгоритм аналогового входу; ЗДН-алгоритм завдання; РАН-алгоритм аналогового регулювання; РУЧ-алгоритм ручного керування; АВА-алгоритм аналогового виходу.

Рисунок 6. Схема конфігурації аналогового ПІД-закону регулювання

реміконт часи програмування контролер

5. Шляхи розвитку промислових контролерів Р-130

Нова модель контролера Р-130Isa призначена для заміни Р-130 на діючих АСУ ТП і створення нових АСУ ТП з великими функціональними можливостями. Контролери Р-130ISa сумісні з Р-130 за технічними характеристиками, мають такі самі розміри і схеми електричних з'єднань.

Кількість входів-виходів визначається платами розширення, які вставляються в контролер. Вхідними сигналами можуть бути сигнали від термопар ТХК, ТХА, ТПР, ТВР, ТПП, термометрів опору ТСМ, ТСП, можуть бути уніфіковані аналогові сигнали постійного струму 0-5, 0-20, 4-20мА, 0-10В, дискретні сигнали 24В. Вхід може бути сконфігурований як частотний або як лічильник.

Вихідні сигнали формуються, як уніфіковані аналогові - 0-5, 0-20, 4-20 мА або дискретні у вигляді транзисторного виходу - «сухий контакт» з максимальною напругою комутації 40В при струмі навантаження 0,3А і сильнострумового релейного виходу з максимальною напругою комутації 220В при струмі навантаження 2А.

Контролер може обслуговувати 8 контурів регулювання і підтримує мережі Modbus RS232/485 і TCP/IP(Ethernet) [20].

Размещено на Allbest.ru

...