Модульный ПЛК «Simbol-100»
Портал «Промышленная электроника» представляет модульный программируемый контроллер «Simbol-100» от компании НПЦ «Европрибор».
Программируемый контроллер Simbol-100 — это высоконадежное, удобное в эксплуатации и обладающее широким спектром возможностей изделие. Контроллер предназначен для автоматизированного управления технологическими процессами различного вида и сложности, как автономно, так и в составе многоуровневых автоматизированных систем управления промышленных, энергетических предприятиях и в других отраслях.
Контроллер используется совместно с модулями ввода-вывода аналоговых и дискретных сигналов, которые подключаются к ПЛК с помощью промышленной сети на основе интерфейса RS485 и протоколов Modbus RTU.
Контроллер построен по модульному принципу и состоит из модуля центрального процессора — S-100-CPU, предназначенного для управления модулями ввода-вывода, исполнения пользовательской программы, передачи информации по сети Ethernet на «верхний» уровень и набора модулей расширения предназначенных для ввода/вывода аналоговых (токовых сигналов, сигналов по напряжению, сигналов измерения сопротивления, сигналов от термометров сопротивления и термопар) и дискретных сигналов («сухой контакт», полупроводниковый ключ).
Программируемый контроллер «SIMBOL-100» так же включает в себя множество дополнительных возможностей: Web-интерфейс; ОС Linux; Ethernet 10/100 Мб; FTP и HTTP-сервер; Web-сервер; RS-485 (Modbus RTU, до 921,6 кБ/с) – 3 шт.; снхронизация времени; «горячая» замена модулей; кнопки «холодного» и «горячего» рестарта; модульность.
Модули расширения могут быть в любой комбинации и в количестве до 128 модулей на порт. Для связи с персональным компьютером или локальной сетью компьютеров ПЛК имеет стандартный интерфейс Ethernet (Modbus TCP и OPC-сервер).
ПЛК оборудован памятью (SDRAM) и флеш-картой стандарта SDHC, сторожевым таймером (watchdog) и энергонезависимыми часами реального времени (RTC). На флеш-карте хранятся пользовательские программы и другая информация, необходимая пользователю. В энергонезависимой памяти хранится информация, которую необходимо сохранить при сбоях питания. Все настраиваемые параметры ПЛК также хранятся в энергонезависимой памяти.
Дуплекс-версия контроллера «Simbol-100»
Дуплекс-версия модуля S-100-CPU –D контроллера Simbol-100 представляет собой поддержку режима «горячего резервирования» и восстановления после отказа (Failover).
Восстановление после отказа – это режим работы, при котором функции системы управления принимает на себя вторичная система управления в том случае, когда главная система становится недоступной из-за отказа оборудования или при запланированном простое. Использование этой функции повышает отказоустойчивость системы управления.
Ключевые особенности:
Конструктивно обмен данными осуществляется через интерфейс Ethernet (протокол Modbus TCP) посредством витой пары. После загрузки приложения на активный модуль ЦПУ (primary), автоматически выполняется его передача на резервный модуль ЦПУ (secondary). Оба модуля центрального процессора начинают параллельно выполнять одно и то же приложение. Входные переменные передаются из активного модуля ЦПУ в резервный модуль перед каждым циклом выполнения. В конце каждого цикла выполняется проверка по вычисленной контрольной сумме, чтобы гарантировать целостность данных и результатов. В случае расхождения на резервный модуль передается вся область данных активного. При сбое на primary, secondary становится активным (основным) и начинает управлять процессом.
Для связи между основным и резервным модулем по умолчанию используется сеть TCP/IP, но могут быть использованы и другие сети (последовательный канал, UDP, оптоволокно). Допускается настройка условия, при котором происходит смена основного модуля ЦПУ.
В режиме Failover среда ISaGRAF 6.х реализует следующие ключевые возможности:
безударный переход на резервный модуль ЦПУ;
работа с любым типом POU (SFC, FBD, LD, ST, 61499);
автоматическая загрузка проекта (одновременно на активный и резервный модули ЦПУ);
автоматическое переключение из Workbench на нужный модуль в режиме отладки;
автоматическое переключение OPC-серверов.
Допускается настройка условия, при котором происходит смена основного модуля ЦПУ. Конфигурирование Failover состоит из установки следующих параметров: IP-адрес, номер порта и значения тайм-аутов активного/резервного модуля ЦПУ.
Существует два временных параметра, настраиваемых для работы механизма отказоустойчивости:
Failover Heartbeat Deactivation Time Ms – временная задержка, в миллисекундах, перед тем, как активный модуль ЦПУ будет заменен ожидающим в связи с потерей связи. Эта задержка не применяется для текущего сбоя в работе активного модуля;
Failover Datalink Timeout Ms – максимальное время, в миллисекундах, в течение которого активный модуль ЦПУ ожидает ответа резервного перед возобновлением цикла управления. По достижении тайм-аута, коммуникация инициализируется повторно.
Если резервный модуль не выявляет активности основного модуля ЦПУ за время, определенное в свойстве Failover Heartbeat Deactivation Time Ms, он становится активным. Если после этого активный вторичный модуль выявляет активность, это значит, что первичный модуль также активен. Если в системе имеется только один активный модуль ЦПУ, тогда первичный активный модуль принудительно отправляется в ждущий режим на время, указанное в свойстве Failover Heartbeat Deactivation Time Ms.
S-100-CPU-D выполнен в металлическом корпусе, предназначенном для крепления на DIN-рейку шириной 35 мм. Корпус обеспечивает степень защиты IP20.
Модуль центрального процессора S-100-CPU
Модуль центрального процессора S-100-CPU предназначен для обмена данными с модулями ввода-вывода, исполнения пользовательской программы, передачи информации по сети Ethernet на «верхний» уровень.
Модуль используется совместно с модулями ввода-вывода аналоговых и дискретных сигналов, которые подключаются к нему с помощью промышленной сети на основе интерфейса RS-485 и протокола Modbus RTU.
Модуль S-100-CPU, один или с набором модулей расширения образуют программируемый контроллер Simbol-100. Simbol-100 управляет вводом сигналов, снимаемых с первичных преобразователей, обрабатывает полученные данные в соответствии с пользовательской программой, выводит управляющие сигналы на исполнительные механизмы и устройства, а так же передает информацию в сеть.
Ключевые особенности модуля центрального процессора S-100-CPU
Возможность функционирования одновременно различных ресурсов: Modbus TCP Server, Modbus TCP Client, IEC 60870-5-104 server/client, Modbus RTU Server, Modbus RTU Client.
Реализация резервированного питания в самом модуле S-100-CPU.
Запитка от CPU модулей расширения.
Повышенная защита от «переполюсовки», электростатических разрядов, «короткого» замыкания, электромагнитных помех.
Открытая система: RS-485 (Modbus RTU), Ethernet (Modbus TCP, OPC-сервер, IEC 60870-5-104).
Мощный процессор Samsung S3C2440A ARM920T (максимальная частота 533 МГц).
Возможность создания резервной копии проекта и восстановление ее через web-интерфейс.
Большая ёмкость внутренней памяти:– 64 MB SDRAM 32 bit 100 MHz Bus– 256 MB NAND flash – SDHC flash карта 8 Гб.
Низкий потребляемый ток модуля CPU (150 мА при напряжении питания 24 В постоянного тока).
Все переменные, а также пользовательская программа хранятся в энергонезависимой памяти (SDHC flash карта 8 Гб).
Поддержка синхронизации с NTP-сервером (система точного времени).
Дуплекс-версия контроллера для отказоустойчивых систем.
Встроенный драйвер протокола IEC 60870-5-104 телемеханики.
Наличие FTP и HTTP-сервера.
Web-интерфейс.
Модуль центрального процессора S-100-CPU имеет:
три последовательных порта RS-485 (No1, 2, 3);
на порт No1 и No2 могут быть подключены модули расширения, HMI, работающие по протоколу Modbus RTU. Порт No3 (высокоскоростной) предназначен для работы с модулями расширения контроллера Simbol-100;
порт Ethernet для подключения панели оператора (HMI) и SCADA систем, а так же для программирования и отладки пользовательской программы.
Число устройств, одновременно подключенных на Ethernet порт, не более 6 штук.
Модуль оборудован энергонезависимой памятью (SDRAM) и съёмной флэш-картой стандарта SDHC 8 Гб (класс скорости 10), счётчиком внешних событий и часами реального времени (RTC). На флэш-карте хранятся пользовательские программы, модули операционной системы и исполнительная среда ISaGRAF. В энергонезависимой памяти находится информация, которую необходимо сохранить при сбоях питания, а также все настраиваемые параметры ПЛК.
Модуль имеет сторожевой таймер, который предохраняет модуль от «зависания» операционной системы. При срабатывании сторожевого таймера операционная система будет автоматически перезагружена.
Модуль центрального процессора S-100-CPU имеет гальваническую изоляцию:
между входами питания и портами RS-485 –1 кВ;
между входами питания и портом Ethernet –1 кВ;
электростатическая (ESD) защита по портам RS-485 – 15 кВ (human body model);
электростатическая (ESD) защита по порту Ethernet – 25 кВ (human body model).
По защите обслуживающего персонала от поражения электрическим током модуль относится к оборудованию класса I по СТБ IEC 61131-2.
Категория перенапряжения II, степень загрязнения 1 по СТБ IEC 61131-2.
S-100-CPU выполнен в металлическом корпусе, предназначенном для крепления на DIN-рейку шириной 35 мм. Корпус обеспечивает степень защиты IP20.
