Модули ввода-вывода ОВЕН МВА8 и ОВЕН МВУ8
В предыдущем номере журнала мы обещали подробнее рассказать о новой разработке — модулях ввода/вывода ОВЕН МВА8/МВУ8, предназначенных для использования в составе распределенных систем управления в сети RS9485
В последнее время на рынке средств автоматизации получили распространение распределенные системы управления. Особенностью построения таких систем является возможность выноса измерительных и управляющих модулей непосредственно к объекту управления. Это позволяет значительно повысить надежность всей системы путем увеличения помехоустойчивости и точности вследствие меньшей длины измерительных и управляющих соединений, а также упрощения диагностики системы. Кроме того, сокращаются расходы на элементы системы, ее монтаж и дальнейшее поддержание.
Говоря о распределенных системах управления, чаще всего уделяют внимание ее "сердцу" — контроллеру. Мы же хотим остановиться на ее "глазах" и "руках" — модулях ввода и вывода.
В России широко известны модули ADAM, ICP/DAS. Эти модули достаточно дороги и не имеют универсального входа, что значительно ограничивает сферу их применения.
Все эти минусы были учтены при создании новых разработок компании ОВЕН — восьмиканального модуля аналогового ввода ОВЕН МВА8 и восьмиканального модуля вывода ОВЕН МВУ8. Эти две новые разработки являются первым шагом к созданию линейки периферии, предназначенной для работы в составе распределенных систем. Модули вобрали в себя все современные наработки компании ОВЕН и при этом выполнены с традиционным для компании наилучшим на рынке соотношением цена/качество.
Модули ОВЕН МВА8 и ОВЕН МВУ8 предназначены для работы в составе одной из самых распространенных на сегодняшний день промышленных сетей RS-485.
Итак, расскажем о них подробнее.
Измерение с помощью модуля ввода ОВЕН МВА8
Модуль ввода ОВЕН МВА8 является универсальным восьмиканальным измерительным модулем аналогового ввода и позволяет обрабатывать сигналы с датчиков практически всех распространенных в России типов. Модуль совместим с 38-ю типами датчиков, которые можно подключать к его восьми входам в произвольной комбинации. Это уникальное свойство делает ОВЕН МВА8 незаменимым в системах сбора и обработки данных любой сложности.
Модуль ввода ОВЕН МВА8 может обрабатывать сигналы, поступающие с медных и платиновых термосопротивлений 50, 100, 500 и 1000 Ом, с термопар практически любых типов; от датчиков с унифицированным выходным сигналом тока 0…5 мА, 0(4)…20 мА или напряжения -50…+50 мВ, 0…1 В; от датчиков положения задвижки. Полный перечень подключаемых к модулю ввода ОВЕН МВА8 датчиков приведен в таблице 1.
Как и все измерительные приборы ОВЕН, модуль ввода ОВЕН МВА8 обеспечивает цифровую фильтрацию, корректировку характеристики датчика и масштабирование измеряемых величин индивидуально для каждого входа.
В настоящее время модуль ввода ОВЕН МВА8 проходит сертификацию на внесение в Госреестр в качестве средства измерения.
Управление исполнительными механизмами с помощью модуля вывода ОВЕН МВУ8
Восьмиканальный модуль вывода ОВЕН МВУ8 является универсальным модулем управления исполнительными механизмами.
Помимо традиционной функции дистанционного включения/выключения выходных элементов в модуле реализована возможность интеллектуального управления исполнительными механизмами.
Интеллектуальное управление позволяет значительно снизить интенсивность сетевого обмена, а также повысить надежность и точность ШИМ-регулирования, т. к. формирование сигналов управления осуществляется непосредственно модулем и не связано с сетевым обменом и возможными при этом задержками. Также ОВЕН МВУ8 может поддерживать заданную аварийную мощность на исполнительном механизме при обрыве связи.
Возможности интеллектуального управления с помощью модуля вывода ОВЕН МВУ8:
1. Двухпозиционное (ON/OFF) регулирование или сигнализация о выходе измеряемой величины за заданные пределы. При этом непосредственно на сетевые входы ОВЕН МВУ8 подается значение измеряемой физической величины.
2. ШИМ-управление исполнительными механизмами типа "нагреватель" или "холодильник". При этом на сетевой вход ОВЕН МВУ8 подается сигнал с ПИД-регулятора или сигнал, рассчитанный SCADA-системой.
3. Управление электромеханическими задвижками или клапанами с датчиком или без датчика положения. При этом ОВЕН МВУ8, в зависимости от величины пришедшего с ПИД/регулятора сигнала, автоматически определяет логику управления, формируя сигналы на открытие или закрытие задвижки.
4. Управление задвижками или клапанами с помощью цифро-аналогового преобразователя ЦАП “параметр–напряжение” 0...10 В или “параметр–ток” 4...20 мА.
5. Управление системами исполнительных механизмов:
a) многоступенчатыми исполнительными механизмами;
b) системами "нагреватель — холодильник".
При дистанционном управлении модуль вывода ОВЕН МВУ8 может непосредственно использоваться в качестве удаленного блока выходных устройств SCADA-системы (или другой программы). При этом модуль формирует ШИМ-сигналы управления исполнительным механизмом в зависимости от переданной на его сетевой вход скважности ШИМ-сигнала, а период ШИМ задается при настройке прибора.
В качестве восьми выходных элементов в модуле вывода ОВЕН МВУ8 в различных комбинациях могут быть установлены реле, оптотранзисторы, оптосимисторы, ЦАП 4...20 мА или 0...10 В (табл. 2).
Модуль вывода ОВЕН МВУ8 может работать совместно с модулем расширения выходных элементов ОВЕН МР1. Такая связка позволяет увеличить число выходных элементов с 8 до 16.
Конструктивное решение и питание модулей
Модуль ввода ОВЕН МВА8 и модуль вывода ОВЕН МВУ8 выполнены в корпусе, предназначенном для крепления на DIN-рейку.
Модули имеют встроенный импульсный блок питания, работающий от источников напряжения расширенного диапазона — 90…245 В, что обеспечивает высокую помехоустойчивость модулей. Кроме того, модуль ввода ОВЕН МВА8 имеет источник питания напряжением 24 В для активных датчиков.
Модули обеспечены полной гальванической изоляцией всех элементов; допустимое напряжение изоляции — 1,5 кВ.
Измерительная часть модуля ввода ОВЕН МВА8 построена по следующей схеме: все “минусовые” клеммы для подключения датчиков соединены на плате проводником.
Модули ОВЕН МВА8 и ОВЕН МВУ8 имеют светодиодную индикацию, информирующую о включении питания, передаче данных по RS-485; в модуле вывода МВУ8 — о состоянии выходных элементов.
Сетевые возможности модулей. Особенности протокола передачи данных
Модули ОВЕН МВА8 и ОВЕН МВУ8 предназначены для работы в сети RS/485, организованной по принципу одного "мастера" *. При этом сами модули "мастерами" сети не являются и применяются совместно с различными SCADA-системами, контроллерами, приборами ОВЕН, выполняющими функцию "мастера".
- Рисунок
Для сетевого обмена модули используют стандартный протокол ОВЕН. Особенностью этого протокола является то, что в пакете данных помимо результата измерения передается информация о времени измерения. Это важное преимущество протокола позволяет корректировать алгоритм управления и осуществлять процесс регулирования с высокой точностью.
Для подключения модулей к сети, организованной по протоколу ОВЕН (например, с использованием SCADA-системы OPM v.2 или контроллеров ОВЕН ТРМ151, ТРМ133), драйверы не требуются.
Для подключения модулей к сети, организованной по иным протоколам, можно использовать бесплатные программные продукты ОВЕН:
– ОРС-драйверы; рекомендуется использовать с программными продуктами, поддерживающими OPC-технологию;
– библиотеки стандарта WIN DLL; рекомендуется использовать для создания собственного программного обеспечения или драйверов к различным программным продуктам.
В ближайшее время планируется осуществить выпуск на рынок модулей ввода ОВЕН МВА8М, модулей вывода ОВЕН МВУ8М, поддерживающих помимо протокола ОВЕН стандартный протокол ModBus.
Программы для конфигурирования модулей
Конфигурирование модулей осуществляется с помощью бесплатных программ: "Конфигуратор ОВЕН МВА8" и "Конфигуратор ОВЕН МВУ8" (рисунок). Обе программы имеют интерфейс, позволяющий получить быстрый доступ к любому параметру прибора. С помощью программ/конфигураторов производится опрос значений, измеренных модулем ввода ОВЕН МВА8, а также опрос состояния выходов модуля ОВЕН МВУ8. Полученные значения можно сохранить в текстовом файле для дальнейшей обработки.
Технические характеристики модулей ввода-вывода представлены в табл. 3 и 4.
Цена
Стоимость модуля ввода ОВЕН МВА8 составляет 3 186 руб. с НДС, а модуля вывода ОВЕН МВУ8 — от 2 714 до 5 500 руб. с НДС (в зависимости от набора выходных элементов), что ниже цены аналогичных модулей других производителей при существенно превосходящих функциональных возможностях.
Первая партия модулей ОВЕН МВА8 и ОВЕН МВУ8 поступит в продажу в 1-ом квартале 2005 года. Полную информацию о модулях можно получить на Web-сайте: www.owen.ru или по телефону: (095)221-60-64.
