Контролер виконавчого модуля промислової мережі

Ethernet. Неофіційний світовий стандарт адміністративних і обчислювальних мереж. Формати 10Base2, 10BaseT і 100BaseT, 100BaseFX, 1 Gigabit; кабелі з мідною жилою (звита пара/тонкий коаксіальний) чи оптоволоконний, з’єднувачі коаксіальні і RJ45, максимальне число вузлів 1024; з використанням маршрутизаторів може бути збільшена. Довжина з'єднання від 100 метрів (10Base2) до 50 км (одномодовий оптоволоконний кабель з комутаторами). Швидкість передачі 10 Мбіт/с, 100 Мбіт/с. Розмір повідомлення: від 46 до 1500 байтів.

Типові області застосування: майже повсюдна розповсюдженість в офісних і адміністративних локальних мережах. Широко використовується для зв'язку персональних комп'ютерів, програмованих контролерів і керуючих систем. Поступово починає застосовуватися і на рівні давачів у виробничих системах.

Переваги: Ethernet - найпоширеніший і практично універсальний міжнародний мережний стандарт. Підтримує передачу великих обсягів даних з високою швидкістю, здатний задовольнити потреби великих систем.

Недоліки: великі витрати при передачі даних невеликого розміру. Подача напруги живлення з мережного кабелю не здійснюється. Фізично вразливі з’єднувачі, підвищена у порівнянні з іншими промисловими шинами чутливість до електромагнітних завад. 

 

Контролери промислових комп’ютерних мереж

Контролером в КСКТО називають пристрій, який виконує керування фізичними процесами за записаним в нього алгоритмом з використанням інформації, що отримується від давачів і виводиться у виконавчі пристрої.

За областями застосування контролери поділяються на такі типи:

-універсальні загальнопромислові;

-для керування роботами;

-для керування позиціонуванням і переміщенням;

-комунікаційні;

-спеціалізовані.

За розміщенням модулів введення/виведення ПЛК бувають:

-моноблочні, у яких пристрій введення/виведення не може бути видалений з контролера чи замінений на інший. Конструктивно контролер є єдине ціле з пристроями введення/виведення (наприклад, одноплатний контролер);

-модульні, що складаються зі загального шасі, в якому розміщується модуль центрального процесора і змінні модулі введення/виведення. Склад модулів вибирається користувачем залежно від вирішуваної задачі;

-розподілені (з віддаленими модулями введення/виведення), в яких модулі введення/виведення виконані в окремих корпусах і з’єднуються з модулем контролера мережею.

Архітектурою контролера називають набір його основних компонентів і зв’язків між ними. Типовий склад ПЛК включає центральний процесор, пам’ять, мережні інтерфейси і пристрої введення/виведення (рис. В.3).

Процесорний модуль включає в себе центральний процесор, запам’ятовувальний пристрій, годинник реального часу і сторожовий таймер. Процесорний модуль виконує такі задачі:

-збирає данні з модуля введення, записує їх в пам’ять і відсилає дані з пам’яті в модуль виведення;

-видає мітки годинника реального часу;

-виконує обмін даними з промисловою мережею;

-керує операціями обміну з пам’яттю.

 

Рис. В.3. Типова архітектура ПЛК

Враховуючи особливості застосування КСКТО розподіленого типу та переваги промислових комп’ютерних мереж зі загальною шиною, для обміну даними між пристроями на заданому ієрархічному рівні доцільно зупинити свій вибір на мережі на базі CAN.

Виконання поставлених у бакалаврській кваліфікаційній роботі задач зможе забезпечити розроблення спеціалізованого контролера керування виконавчими механізмами з моноблочним розміщенням пристроїв введення/виведення.

 

 

 

 

Mitsubishi Electric. Сімейство FX (табл. 1.1.) – це найпопулярніші у світі та рентабельні програмовані логічні контролери (ПЛК) моноблочного типу. Залежно від потреб та системи управління можна вибирати між недорогими автономними ПЛК серії FX1S, здатними до розширення ПЛК серії FX1N та більш потужними серіями FX3G, FX3U і FX3UC. Мережна інтеграція дозволяє контролерам FX обмінюватися даними з іншими контролерами і панелями оператора. Для застосування на транспорті можуть також поставлятися спеціальні версії з позначкою Е.

Таблиця 1.1.

Характеристики моноблочних ПЛК Mitsubishi Electric

ХарактеристикиFX1SFX1NFX3GFX3UFX3UC

Живлення100 - 240 В (AC) 24 В (DC)100 - 240 В (AC) 12 - 24 В (DC)100 - 240 В (AC)100 - 240 В (AC) 24 В (DC)24 В (DC)

Кількість входів6 - 168 - 368 - 648 – 48

Кількість виходів4 - 146 - 248 - 248 - 648 – 48

Типи виходівРеле, транзисторТранзистор

Час циклу / логічна команда0.55 - 0.7 мкс0.55 - 1 мкс0.21 - 0.42 мкс0,065 мкс0,065 мкс

Пам'ять2 К кроків EEPROM (Внутрішня)8 К кроків EEPROM, можливе розширення касетами EEPROM / EPROM32 К кроків EEPROM, можливе розширення касетами EEPROM64 К кроків програми управління (стандартно), FLROM касета 64 К кроків програми управління (стандартно)

Розміри (Ш х В х Г) в мм60/60/75/100 x 90 x 4990-185 x 90 x 7590-175 x 90 x 86130-285 x 90 x 8634-86 x 90 x 74

 

Особливості сімейства FX:

-відповідність на міжнародному рівні – контролери MELSEC FX відповідають всім основним міжнародним стандартам;

-гнучкі рішення – базовий модуль можна доповнити модулями розширення та спеціальними функціональними модулями, зібравши систему, яка задовольняє потребам певної прикладної задачі;

-просте програмування – складні функції можна об'єднати і виконати, як одну команду;

-швидкість – сімейство FX завжди має високу швидкодію (FX3G: 0,021 мкс на логічну команду);

-сумісність – п'ять моделей в сімействі FX – різні і незалежні, але вони повністю сумісні один з одним.

Omron.