СХЕМА ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СТРУКТУРНАЯ

Лекция 15

Микропроцессорные модули АСМ, ССМ

Микропроцессорный Усовершенствованный Управляющий Модуль АСМ является базовым элементом современных передовых Контроллеров системы APACS+.

Модуль АСМ может обмениваться информацией по шине IOBUS с любым модулем Ввода-Вывода APACS+, а через магистраль MODULBUS он может взаимодействовать с другими управляющими, вычислительными и коммуникационными модулями компьютерной управляющей сети.

Модуль АСМ состоит из следующих функциональных элементов:

· Микропроцессор CPU 68030 с внешним сопроцессором плавающей запятой или CPU 68040 с внутренним сопроцессором плавающей запятой

· Периферийный контроллер 68302

· Контроллер сетевой шины в сети с передачей эстафеты

· Модем и драйверы резервированной шины вв/выв IOBUS

· Модем и драйверы резервированной шины MODULBUS

· ОЗУ 2МВ, 4МВ или 8МВ с резервной батареей питания

· ППЗУ 512К

· Два последовательных порта связи

· Порт резервирования с интерфейсом SCSI

· Контрольный (сторожевой)таймер

Особенности модуля АСМ:

- минимизирует издержки аппаратных средств, предлагая отдельные размеры памяти, что позволяет модулю более близко соответствовать потребностям применения;

- улучшает точность, делает вычисления с плавающей запятой в фактических технических единицах, которые определены и преобразованы в модулях ввода/вывода;

- дает быстрый ответ на поставленную задачу, обеспечивая наилучшую диагностику и экран справки, которые идентифицируют потенциальные причины и рекомендуемые действия;

- поддерживают главную конфигурацию, включая графику, в пределах контроллера для более удобного просмотра и редактирования;

- поддерживает резервную организацию для высокой готовности;

- уменьшает время обслуживания, допуская подключение или отключение модуля, в то время как он (модуль) снабжается энергией без нарушения электропроводки.

Модуль АСМ конфигурируется с помощью пакета программ конфигурирования 4-mation. В АСМ сохраняется резервная копия конфигурации модулей ввода/вывода, чтобы автоматически загружать ее, когда модуль вставляется в каркас MODULRAC.

Предусмотрена защита конфигурации АСМ от несанкционированного доступа или случайных, непредусмотренных изменений (запрет записи).

Контрольный модуль критических операций ССМ принадлежит к семейству высоконадежных управляющих модулей системы QUADLOG. Взаимодействуя с другими модулями системы управления, такими как модули системы управления

APACS, модуль ССМ решает логические задачи и выполняет разнообразные функции управления и регулирования. Каждый ССМ имеет свою собственную шину IOBUS, к которой подключаются модули ввода-вывода системы QUADLOG. С другими управляющими модулями и модулями связи ССМ обменивается данными по шине MODULBUS.

Память ПЗУ модуля ССМ проверяется в оперативном режиме работы с помощью контроля Циклического избыточного кода (CRC). Контроль заключается в том, что вычисляются текущие контрольные соотношения и сравниваются с заранее известными значениями, хранящимися в модуле. При этом обнаруживаются однократные и многократные ошибки в данных, а также в схемах управления ПЗУ.

Тестирование ОЗУ позволяет контролировать целостность таблиц данных. Производится это путем сравнения циклических кодов CRC и проверки наборов рабочих величин.

 

 

Лекция 16

Модули SAM,САМ

 

Стандартный аналоговый модуль (SAM), входит в семейство модулей ввода/вывода комплекса технических средств QUADLOG для создания высоконадежных и безопасных распределенных АСУТП. Это интеллектуальный (микропроцессорный), конфигурируемый модуль, предназначенный для подключения аналоговых и дискретных сигналов ввода/вывода к шине IOBUS управляющего модуля системы QUADLOG. Модуль SAM обеспечивает высокую пропускную способность для стандартных сигналов ввода/вывода (аналоговые входные сигналы 4-20 мА, аналоговые выходные сигналы 4-20 мА или 0-20 мА, а также дискретные входы и выходы).

· Минимальная стоимость оборудования с 32-мя программно-конфигурируемыми каналами (аналоговый вход, аналоговый выход, дискретный вход или дискретный выход).

· Уникальная система защиты и обеспечения безопасности выходных сигналов модуля (Protected OutputsTM – Защищенные Выходы).

· Развитая система оперативной самодиагностики с анализом характера неисправности и ее влияние на работу модуля. Готовность средств диагностики постоянно проверяется с помощью специальных тестов, имитирующих отказы.

Стандартный Аналоговый Модуль (SAM) получает и передает сигналы по двухпроводным линиям связи с устройствами объекта, которые подключены к 32-м конфигурируемым каналам ввода-

вывода. Каждый канал может быть сконфигурирован, как канал с аналоговым входом или выходом или дискретным входом или выходом.

Входные аналоговые или дискретные сигналы преобразуются в цифровой код в модуле SAM и передаются в управляющий модуль (например, ССМ) по шине IOBUS. Выходные сигналы, вырабатываемые управляющим модулем, поступают в SAM в цифровой форме. Модуль преобразует эти сигналы в аналоговую форму и передает их на исполнительные устройства объекта.

Хотя SAM непосредственно не поддерживает сетевой протокол HART Fieldbus, он совместим с устройствами сети HART, которые, кроме своих аналоговых сигналов, формируют данные протокола HART.

Модуль SAM состоит из следующих элементов:

· Центральный процессор CPU, модель Motorola 68302

· Память (ОЗУ и ППЗУ)

· Интерфейс шины IOBUS

· 32 стандартных универсальных схемы ввода-вывода аналоговых и дискретных сигналов

· Изолированный источник питания

· Светодиодные индикаторы LED.

Критический аналоговый модуль (CAM), входит в семейство критических модулей ввода/вывода и управления систем QUADLOG и предназначается для создания надежных и безопасных систем противоаварийной защиты (ПАЗ). Он идеально подходит для таких применений, как блокировки и защиты или управление горелками. CAM является стандартным модулем QUADLOG и устанавливается в каркасы MODULRAC или SIXRAC, где он работает вместе с ресурсным модулем QUADLOG, таким как Критический Управляющий Модуль (CCM), выполняя функции ввода и вывода данных в системе управления или ПАЗ. Модуль CAM - это интеллектуальный (на основе микропроцессора), конфигурируемый модуль ввода-вывода, обеспечивающий 32 канала ввода-вывода аналоговых сигналов, и выполняющий роль интерфейса между полевыми устройствами объекта и системной шиной IOBUS.

Сигнальные кабели подключены либо к местной соединительной планке, либо к удаленной (установленной отдельно) кроссовой сборке. Рабочее состояние модуля CAM отображается двумя светодиодными индикаторами. Модуль CAM конфигурируется на ПЭВМ с ОС Windows NT с помощью пакета конфигурирования 4-mation и программного обеспечения QUADLOG. Конфигурация каналов ввода-вывода создается в режиме оффлайн как часть конфигурации управляющего модуля CCM. Когда конфигурация загружается из среды 4-mation в управляющий модуль, то часть ее, соответствующая CAM, автоматически копируется из CCM в модуль ввода-вывода CAM.

Критический аналоговый модуль (CAM) получает и передает сигналы по двухпроводным линиям связи с устройствами объекта, которые подключены к 32-м конфигурируемым каналам ввода-вывода. Каждый канал может быть сконфигурирован, как канал с аналоговым входом или выходом, или как критический дискретный контролируемый входной канал (CDSI).

Входные сигналы преобразуются в цифровой код в модуле CAM и передаются в управляющий модуль (ACM+ или CCM) по шине IOBUS. Выходные сигналы, вырабатываемые управляющим модулем, поступают в CAM в цифровой форме. Модуль преобразует эти сигналы в аналоговую форму и передает их на исполнительные устройства объекта.

Модуль CAM включает следующие основные компоненты:

· Дублированный Центральный Процессор CPU.

· Дублированные схемы преобразования напряжения в ток и аналого-цифрового преобразования.

· Дублированные схемы эталонных сигналов и принудительного удерживания (при ошибке) выходных сигналов (Hold).

· Память (ОЗУ, ПЗУ и ППЗУ).

· Резервированный интерфейс шины IOBUS .

· 32 схемы каналов аналогового ввода-вывода.

· Изолированные и неизолированные источники питания.

· Схемы HART-модема с мультиплексором.

· Светодиодные индикаторы LED.

Лекция 17

Модули CDM, SDM

 

Стандартный Дискретный Модуль SDM+ входит в семейство модулей ввода/вывода программно-технического комплекса APACS (Advanced Process Automation and Control System = Передовая система управления технологическими процессами), которые могут работать под управлением модуля управления ACM и других модулей-контроллеров и обмениваться с ними информацией через шину ввода/вывода IOBUS. SDM+ относится к новому поколению модулей ввода-вывода, которое ведет начало от существующего Стандартного Дискретного Модуля SDM. Модуль SDM+ имеет улучшенную диагностику и защиту от отказов.

Модуль SDM+ состоит из следующих элементов:

· Центральный процессор CPU (68302) - обеспечивает связь с шиной ввода-вывода IOBUS

· Память (ОЗУ и ППЗУ) - хранит параметры конфигурации модуля

· Интерфейс шины IOBUS - обеспечивает преобразование цифровых данных и команд, нужное

для связи с шиной ввода-вывода IOBUS

· 32 стандартные схемы каналов дискретного ввода-вывода (24 В постоянного тока) - обрабатывают дискретные сигналы ввода-вывода от объекта

· Светодиоды-индикаторы на лицевой стороне модуля:

– один индикатор “CH” на каждый канал, показывает состояние канала;

– индикатор ACTIVE (Активный) - показывает, что модуль включен и работает;

– индикатор OK показывает состояние модуля.

Каналы SDM+, сконфигурированные как выходы, используют в качестве выходных ключей полевые металлооксидные транзисторы MOSFET, способные переключать напряжение питания при токе нагрузки до 0,6 А. Каждый выходной канал с ключом MOSFET защищен плавким предохранителем и схемой контроля перегрузки по току. Если в результате какой-либо неисправности возникает недопустимый, чрезмерный ток нагрузки через выходной канал MOSFET, то схема контроля перегрузки выставляет флаг (признак) ошибки и автоматически закрывает ключ MOSFET, чтобы защитить его и плавкий предохранитель от повреждения. После решения проблем с перегрузкой сигнал ошибки может быть сброшен программой пакета ProcessSuite“4-mation” или очищен по месту тумблером сброса (Reset), который расположен в кармане передней (лицевой) части модуля SDM+ под крышкой. Кроме того, SDM+ имеет датчики слишком высокой (перегрев) и слишком низкой температуры, которые сообщают об этих условиях через программный

пакет “4-mation”.

Дискретный модуль критических операций CDM входит в семейство модулей ввода/вывода системы критического управления QUADLOG. Этот конфигурируемый модуль может работать как с ССМ, так и с АСМ и обмениваться информацией через шину ввода/вывода IOBUS. Особенности модуля CDM:

-обеспечивает безопасное управление выходными каналами на основе уникальной технической уловки: «Защитные входы»;

- позволяет непосредственно или дистанционно восстанавливать рабочий режим предохранителей выходных каналов без извлечения модуля из каркаса;

- позволяет строить высоконадежные структуры с резервированием оборудования;

- имеет широкий диапазон рабочих температур (-25 …+60 С ) и содержит схему контроля температуры модуля с сигнализацией о ее выходе за допустимые пределы;

- упрощает обслуживание, поскольку каналы модуля конфигурируются через экран рабочей станции и поэтому не требуются переключатели и перемычку.

 

Лекция 18

Модули SAI, CAI

Критический модуль аналогового ввода CAIвходит в семейство критических модулей ввода/вывода и управления QUADLOG и предназначается для создания надежных и безопасных систем противоаварийной защиты (ПАЗ). Он идеально подходит для таких применений, как блокировки и защиты или управление горелками. CAI является стандартным модулем QUADLOG и устанавливается в каркасы MODULRAC или SIXRAC, где он работает вместе с ресурсным модулем QUADLOG, таким как Критический Управляющий Модуль (ССМ), выполняя функции ввода данных в системе управления или ПАЗ. Модуль CAI – это интеллектуальный ( на основе микропроцессора), конфигурируемый модуль ввода-вывода, обеспечивающий 32 канала ввода аналоговых сигналов, и выполняющий роль интерфейса между полевыми устройствами объекта и системной шиной IOBUS.

Сигнальные кабели подключаются к удаленной Кроссовой Сборке. Рабочее состояние модуля отображается двумя светодиодными индикаторами. Модуль CAI конфигурируется на ПЭВМ с ОС Windows NT с помощью программы конфигурирования 4-mation и программного обеспечения QUADLOG. Конфигурация каналов ввода-вывода создается в режиме оффлайн как часть конфигурации управляющего модуля ССМ. Когда конфигурация загружается из среды 4-mation в управляющий модуль, то часть ее, соответствующая CAI, автоматически копируется из ССМ в модуль ввода CAI.

Критический модуль аналогового ввода (CAI) получает сигналы объекта управления от 2х, 3х или 4х-проводных датчиков, подключенных линиями связи к 32 конфигурируемым входным каналам модуля. Входные сигналы преобразуются в цифровой код в модуле CAI и передаются в управляющий модуль (АСМ+ или ССМ) по шине IOBUS.

Модуль CAI включает следующие основные компоненты:

· Дублированный Центральный Процессор.

· Дублированные схемы аналого-цифрового преобразования.

· Память (ОЗУ, ПЗУ и ППЗУ).

· Резервированный интерфейс шины IOBUS.

· 32 схемы каналов аналогового ввода.

· Изолированные и неизолированные источники питания.

· Светодиодные индикаторы LED.