Два в одном

Для современного состояния развития систем автоматизации характерно внедрение различных микропроцессорных средств автоматизации: интеллектуальных датчиков, функциональных блоков, устройств управления, отображения информации, операторских панелей.

Изменения постигли і рабочее место оператора. Если раньше это был щит с размещенными на нем органами оперативного контроля і управления, то сейчас операторский интерфейс строится по принципу бесщитовой автоматизации.

При этом функции оперативного контроля і управления оператор выполняет с помощью операторских панелей і АРМ на базе промышленных или обычных ЭВМ, в которых используется специальное программное обеспечение SCADA-программы.

И то, і другое решение должно обеспечить ряд функций, присущих операторскому интерфейсу:

• оперативный контроль за состоянием оборудования і значениями технологических параметров объекта управления;
• обмен информацией с использованием компьютерных или промышленных сетей;
• оперативное вмешательство в процесс управления путем изменения заданных значений регуляторов, переход на ручное управление отдельными исполнительными механизмами;
• создание архивов данных, сообщений, аварийных ситуаций, действий оператора с возможностью их дальнейшего просмотра в виде трендов или таблиц.

На сегодняшний день на рынке представлено большое количество SCADA-программ. Они очень удобны в использовании. Но если задача контроля і управления имеет небольшое количество параметров, то использование таких систем не всегда целесообразно из-за высокой стоимости.

В этом случае чаще используют операторские панели, которые, как правило, монтируются в щиты непосредственно возле оборудования. Простейшие операторские панели имеют небольшие текстовые дисплеи і несколько командных или функциональных клавиш. Для их программирования широко используется принцип контекстного управления.

Операторские панели подсоединяются непосредственно к контроллеру или к контроллерной, сети.. На сегодня. существуют также операторские панели с интегрированными контроллерами. Остановимся более подробно на системе СС 03 от VIРА.

Конструктивные особенности

Система СС 03 предназначена для отображения, мониторинга і изменения текущих значений процесса на управляющем PLC. СС 03 идеальна для работы с небольшими приложениями, хорошо себя зарекомендовала при автоматизации станков различного назначения; машин для фасовки і упаковки; машин для пищевой і легкой промышленности; конвейеров, подъемников, лифтов, насосов, компрессоров; систем сигнализации і охраны, учета электроэнергии.

Для мониторинга в данной системе предусмотрены ЖК-дисплей с фоновой подсветкой (2×20 знаков) і высотой символов 5 мм, 18 клавиш, среди которых 5 функциональных (в зависимости от выбранного режима работы).

В качестве контроллера применяется VIPA 100V. При использовании отдельно контроллера і операторской панели необходимо докупать кабель связи. Для системы СС 03 все необходимое есть в одном корпусе.

СС 03 предназначена для обслуживания систем, имеющих до 160 дискретных (или до 24 аналоговых) каналов ввода/вывода. Идеально подходит для использования в системах с малым количеством I/O, где ранее контроллеры не использовались.

Наиболее заметные преимущества от использования контроллеров VIPA получат предприятия, которые применяют системы автоматизации на базе ПЛК Siemens. У них появится возможность расширять имеющиеся системы і создавать новые с меньшими финансовыми затратами.

Стандартный вариант системы СС 03 имеет 16 дискретных входов і выходов, разделенных в группы по 8 каналов. Предусмотрена поканальная диагностика і защита выходов от короткого замыкания. При использовании большего количества каналов или аналоговых сигналов пользователь имеет возможность оптимально подбирать состав модулей расширения (до четырех) для решения своей задачи і гибко модифицировать его при изменении требований к системе.

К особенностям встроенных дискретных каналов можно отнести то, что первые четыре дискретные входа могут быть сконфигурированы как входы прерывания, или счетные (до 30 кГц). Два последних выходных канала могут быть импульсные с частотой до 50 кГц.

На максимальную частоту счетчиков влияют: количество активизированных счетчиков, PWM (широтно-импульсная модуляция), разрешенная или блокированная; тип счетчика периодический или непрерывный.

Кроме того, во встроенном контроллере есть 2 потенциометра для прямого ввода аналогового значения, которые могут быть использованы как задатчики или для других целей.

Система имеет встроенные часы реального времени і литиевые аккумуляторы для хранения информации в памяти RAM в выключенном состоянии. Кроме доступной пользователю памяти самой панели в 256 кБ, CPU CC 03 имеет еще 16 кБ постоянной і 24 кБ оперативной памяти. Время обработки бита і слова — 0,25 і 1,2 мс соответственно.

Программная база

Так как в системе СС 03 используется контроллер System 100V, программирование его возможно с помощью Light Version WinPLC, которая поставляется с каждым CPU System 100V бесплатно.

Данная версия работает только с System 100V, но можно также использовать обновленную полную версию WinPLC7. Кроме того, программирование контроллера возможно выполнять і с помощью системы STEP7 от Siemens.

Программа пользователя может использовать до 8192 меркеров, до 128 таймеров і до 256 счетчиков. Что касается блоков, то программа может состоять из 1024 функциональных блоков і функций, 2047 блоков данных. При необходимости программа может быть сохранена на флеш-карту ММС.

Панель может «общаться» с оператором на 5 языках (немецкий, английский, испанский, французский і итальянский). Как обещают производители, русский будет доступен к весне 2007 года. Сама панель системы СС 03 конфигурируется через OP-manager от VIPA или ProTool/Lite от Siemens.

OP-manager работает под Windows 9x/NT4 і 2000, имеет полностью графический интерфейс пользователя, который позволяет выполнять создание проекта на трех языках. В отличие от ProTool, OP-manager имеет встроенный эмулятор, который имитирует операторскую панель на вашем компьютере. То есть появляется возможность проверить созданный проект, не имея в наличии реальной системы. Система СС 03 позволяет переносить проект через ММС-карту или оперативно через MPI. Для обмена данными через компьютер при использовании ММС необходимо, чтобы устройства считывания і хранения ММС были подключены к СС 03.

Конфигурация і программа передается с помощью Green Cable от VIPA через MPI-интерфейс, хотя можно также использовать і MPI-кабель. Разъем MP2I, установленный на ПЛК СС 03, объединяет в себе два интерфейса: MPI і RS-232. MPI представляет собой многоточечный интерфейс, реализованный на базе стандарта RS-485 і применяемый для обмена данными между контроллерами, операторскими панелями і программаторами.

Для подключения компьютера к контроллеру с помощью MPI необходим специальный адаптер. Поддержка интерфейса RS-232, реализованная на незадействованных контактах разъема MPI, позволяет установить соединение «точка-точка» с компьютером без использования MPI-адаптера, при помощи Green Cable.

Система может иметь кроме стандартного MPI еще і интерфейс Profibus-DP-slave (RS485) со скоростью передачи сигнала 12 Мб/с (максимальная длина кабеля между двумя станциями — 1200 м). Сеть Profibus-DP особенно подходит для приложений производственной автоматизации і должна иметь линейную структуру. Протокол DP — эффективная альтернатива параллельному соединению между ПЛК і удаленной периферией.

Система СС 03 может использоваться для создания интеллектуальных ведомых узлов. По сравнению с обычными узлами распределенной периферии интеллектуальные slave-узлы позволяют получить ряд преимуществ. Например, можно с малым временем реакции отрабатывать на них локальные алгоритмы управления, снижая таким образом нагрузку на основной процессорный модуль і сокращая его время цикла.

За счет предварительной обработки сигналов — фильтрации, логических операций или подсчета количества импульсов появляется также возможность сократить объем данных, передаваемых по сети, а значит, увеличить скорость обмена і повысить надежность. А в случае выхода из строя главного процессорного модуля можно с помощью ведомого контроллера автоматически перевести управляющие сигналы в безопасное состояние.

Наличие дополнительного интерфейса открывает для СС 03 новые области использования даже с контроллерами других фирм-производителей. Питание системы осуществляется напряжением постоянного тока 24 В. Установка операторской панели производится с помощью отвертки і встроенного крепажа.