Поддержка распространенных протоколов Modbus (ascii, RTU), DCON, ОВЕН

6. Бесплатная программа «КОНФИГУРАТОР МВУ8»:

а) конфигурирование прибора на ПК;

б) регистрация состояния выходных элементов (скважности ШИМ или выходного тока/напряжения)

7. Высокая помехоустойчивость благодаря импульсному источнику питания напряжением 90...245 В частотой 47...63 Гц.

В стандартной модификации модуль содержит следующие типы выходных элементов: Р – 8 реле электромагнитных 4 А, 220 В; И – 8 цифро-аналоговых преобразователей (4 – 20 мА).

К заказным модификациям дополнительно относят следующие типы выходных элементов: К – транзисторная оптопара структуры n-p-n, 400 мА, 60 В; С – симисторная оптопара 50 мА, 250 В; Т – выход 4-6 В, 50 мА для управления твердотельным реле; У – цифро-аналоговый преобразователь (0-10 В). Восемь однотипных выходных элементов в обозначении модуля указываются 1-й буквой, например, МВУ8-С.

Модуль выпускается в корпусе типа Д9 для крепления на DIN-рейку.

В МВУ8 установлен модуль интерфейса RS-485, позволяющий:

– конфигурировать прибор на ПК (программа-конфигуратор «КОНФИГУРАТОР» представляется бесплатно);

– получать из сети сигналы состояния дискретных выходов и скважность ШИМ (при непосредственном управлении выходами МВУ8 и МР1), текущие значения выходной мощности регуляторов и измеренных величин, а также любых программируемых параметров;

– регистрировать состояние выходных элементов прибора.

МВУ8 может работать в сети только при наличии в ней «мастера», который призван организовать обмен данными в сети по интерфейсу RS-485» (инициировать обмен данными между Отправителем и Получателем данных). В качестве мастера сети могут использоваться приборы ОВЕН ТРМ151,ТРМ133, программируемые контроллеры ОВЕН ПЛК, SCADA система, ОРС драйвер, персональный компьютер и т.п. Подключение МВУ8 к ПК производится через адаптер ОВЕН АС3-М или АС4. Для организации обмена данными пользователь составляет для Мастера сети список опроса, включающий до 32 оперативных параметров, относящихся к разным приборам сети. В списке опроса необходимо указать имя и адрес каждого оперативного параметра. Эти сведения, а также тип параметра нужно указать для сетевых входов МВУ8.

Для сетевого обмена с МВУ8 пользователь может выбрать один из четырех протоколов: ОВЕН, ModBus-RTU, ModBus-ASCII или DCON. Конфигурирование МВУ8 осуществляется по протоколу ОВЕН [22].

Поддержка распространенных протоколов Modbus и DCON позволяет МВУ8 работать в одной сети с контроллерами и модулями как фирмы ОВЕН, так и других производителей.

При интеграции МВУ8 в АСУТП в качестве программного обеспечения можно использовать SCADA-систему Owen Process Manager или какую-либо другую программу.

В комплект поставки прибора бесплатно входит:

– драйвер для работы со SCADA-системой Trace Mode;

– OPC-сервер для подключения прибора к любой SCADA-системе или другой программе, поддерживающей OPC-технологию;

– библиотеки WIN DLL для быстрого написания драйверов.

В МВУ8 предусмотрена возможность непосредственно управлять выходными элементами (ВЭ)и подключенными к ним исполнительными механизмами через сеть RS-485. Благодаря этому МВУ8 легко используется любой инициируемый SCADA-системой или программируемым контроллером (например, ОВЕН ПЛК) алгоритм в качестве алгоритма модуля выходов.

Возможно прямое управление выходными элементами как самого МВУ8, так и подключенного к нему модуля расширения МР1.

Прямое управление ВЭ позволяет:

– включать/выключать дискретный ВЭ (реле, оптотранзистор, оптосимистор);

– задать выходной ток/напряжение для аналогового ВЭ (ЦАП);

–задать скважность и период ШИМ для дискретного ВЭ.

При этом ШИМ генерируется прибором с высокой точностью, которую нельзя обеспечить при передаче команд.

Пример непосредственного управления исполнительным механизмом по сигналу SCADA-системы приведен на рис 10.11.

Рис 10.11. Непосредственное управления ИМ по сигналу SCADA-системы

Пример непосредственного управления исполнительным механизмом по сигналу контроллера ОВЕН ПЛК на рис 10.12.

Пример непосредственного управления исполнительным механизмом по сигналу контроллера ОВЕН ПЛК.

Рис 10.12. Непосредственное управления ИМ

по сигналу контроллера ОВЕН ПЛК

Интеллектуальное управление ИМ предполагает наличие в СУИМ как минимум двух модулей в составе МВУ8: модуля сетевого ввода (СВ) и модуля преобразователя сигналов (ПС) [22].

В целом МВУ8 – интеллектуальный модуль вывода, который по сигналу от регулятора из сети RS-485 позволяет управлять различными исполнительными механизмами:

– 2-х позиционным ИМ (ТЭНом, клапаном, электродвигателем). Для управления генерируется ШИМ-сигнал с высокой точностью или сигнал ON/OFF;

– 3-х позиционным ИМ (ЭИМ управления задвижкой, жалюзи и т.п.) с датчиком положения. Датчик положения подключают к свободному входу любого из устройств, работающих совместно с МВУ8 в одной сети, и значения, измеряемые датчиком, передаются в прибор;

– 3-х позиционным ИМ(задвижкой, жалюзи) без датчика положения. В этом случае необходимо задать время работы ИМ и его начальное положение, и прибор самостоятельно будет вычислять текущее положение в любой момент времени;

– ИМ с аналоговым управлением. Для управления прибор генерирует сигнал тока 4...20 мА или напряжения 0...10 В;

– сложной системой ИМ, например системой из двух ТЭНов, «нагреватель – холодильник» или комбинированной.

МВУ8 может также контролировать диапазон нахождения величины, измеренной другими приборами в сети RS-485 (например, модулем ОВЕН МВА8). Это позволяет использовать МВУ8 в системах сигнализации, в том числе дискретной СУИМ.

СУИМ на основе интеллектуального устройства ОВЕН МВУ8 используется совместно с ПК, ОВЕН ТРМ151 и ОВЕН МВА8 для управления и такими ИМ как ТЭН, управляемая задвижка и др., а также для сигнализации заданного и реального состояния технологического параметра.

Пример интеллектуального управления комбинированной системой исполнительных механизмов приведен на рис. 10 13.

Рис. 10.13. Интеллектуальное управление комбинированной системой

исполнительных механизмов

Выходные элементы МВУ8:

В приборе по желанию заказчика могут быть установлены в различных комбинациях выходные элементы со следующими параметрами:

– электромагнитные реле, 4 А, 220 В;

– транзисторные оптопары структуры n–p–n, 400 мА, 60 В;

– симисторные оптопары, 50 мА, 250 В;

– ЦАП «параметр–ток 4...20 мА»;

– ЦАП «параметр–напряжение 0...10 В»;

– для управления твердотельным реле 4...6 В, 50 мА.

Количество выходных элементов МВУ8 может быть расширено до 16 путем подключения восьмиканального модуля дискретных выходных элементов ОВЕН МР1. Модуль МР1 подключается к МВУ8 напрямую, управляется от МВУ8 и не требует никакого самостоятельного конфигурирования и настройки.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В последние два десятилетия системы управления исполнительными механизмами претерпевают существенные изменения, что связано, прежде всего, с бурным развитием микропроцессорной техники и ее доступностью.

Отметим основные моменты, определяющие сегодняшнее состояние, а также основные тенденции в развитии отечественных СУИМ.

1. Становление российских научно-производственных фирм (НПФ), предприятий-разработчиков и производителей ИМ и СУИМ (НПФ «КонтрАвт», НПФ «ОВЕН», «МЗТА», «ЗЭиМ», «Тулаэлектропривод» и др.).

2. Интенсивное развитие дилерских сетей, рост числа и развитие фирм-поставщиков средств автоматизации, выпускаемых зарубежными компаниями, такими как «Siemens», «Omron», «Schneider Electric» и многими другими.

3. Создание многочисленных специализированных центров подготовки и переподготовки специалистов в области автоматизации, а также становление и развитие различных пуско-наладочных организаций.

4. Наблюдается интенсивный переход от локальной автоматизации к построению интегрированных, полнофункциональных многоуровневых и распределенных (децентрализованных) систем управления. Учитывая место СУИМ в АСУТП (нижний уровень контроля и управления) нельзя не отметить появление на рынке многоканальных модулей ввода-вывода и управления (MDS-модулей) для распределенных СУИМ.

5. Доминирование в СУИМ как постоянной, так и переменной скорости ЭИМ переменного тока (асинхронных с короткозамкнутым ротором, синхронных с постоянными магнитами), а также бесколлекторных электроприводов постоянного тока (вентильных электроприводов).

6. Доминирование в СУИМ постоянной скорости бесконтактных реверсивных пускателей серий БУЭР, ПБР, ФЦ и др., а также специализированный или универсальных микропроцессорных регуляторов-измерителей таких, как МЕТАКОН 5х2, МЕТАКОН 5х4, Т-424, РС-29М, ТРМ133, ТРМ151, ОВЕН ПЛК и др.

7. Доминирование в СУИМ переменной скорости ЭИМ с частотно-регулируемыми микропроцессорными электроприводами.

8. Модернизация приводов постоянного тока в части замены аналоговых силовых преобразователей для питания цепей якоря и возбуждения на полностью цифровые преобразователи.

9. Интегрирование интеллектуальных модулей в части объединения СПЭ с ЭИМ, что обеспечивает компактность и быстродействие СУИМ.

10. Оснащение СУИМ средствами интеллектуализации (идентификация, адаптивная настройка алгоритмов управления, самодиагностика, сетевой обмен информацией и др.).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Шегал Г.Л., Коротков Г.С. Электрические исполнительные механизмы в системах управления. Библиотека по автоматике, вып. 308. – М.: Энергия, 1968. – 160 с.

2. Емельянов А.И., Емельянов В.А. Исполнительные устройства промышленных регуляторов. – М.: Машиностроение, 1975. – 224 с.

3. Технические средства автоматизации: Учеб. пособие / М.М. Мордасов, Д.М. Мордасов, А.В. Трофимов, А.А. Чуриков. Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2005. – 168 с.

4. Государственная система промышленных приборов и средств автоматизации: Номенклатурный каталог. М.: ЦНИИТЭИприборостроения, 1984. Ч.1. – 172 с.

5. Полковников В.А Параметрический синтез исполнительных механизмов гидравлических приводов систем управления летательных аппаратов. Учебное пособие - Москва: МАИ, 2001. – 100 с.

6. Куо Б. Теория и проектирование цифровых систем управления: пер. с англ. – М.: Машиностроение, 1986. –448 с.

7. Теория автоматического управления: Учеб. Для вузов / Брюханов В.Н., Косов М.Г., Протопопов С.П. и др. / ред. Соломенцев Ю.М. – М.: Высш. Шк., 2000. – 268 с.

8. Справочник по теории автоматического управления / Под ред. А.А Красовского. – М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1987. –712 с.

9. Ганин Н.М. Математические модели автоматизированных производственных систем. Уч. пособие. – Л.: Изд-во ЛГТУ,1991. – 271с.

10. Казанцев В.П. Теория автоматического управления (линейные системы). Учебное пособие. – Пермь: Изд-во ГОУ ВПО ПГТУ, г. Пермь, 2007 г. – 165 с.

11. Башарин А.В., Новиков В.А., Соколовский Г.Г. Управление электроприводами. Л.: Энергоиздат. 1982. – 392 с.

12. Ильинский Н.Ф., Казаченко В.Ф. Общий курс электропривода. М.: Энергоатомиздат, 1992. – 544с.

13. Эпштейн И.И. Автоматизированный электропривод переменного тока. М.: Энергоиздат, 1982.-192с.

14. Перельмутер В.М., Сидоренко В.А. Системы управления тиристорными электроприводами постоянного тока. М.: Энергоатомиздат, 1988. –303с.

15. Методологические аспекты синтеза регуляторов класса «Вход-Выход» цифровых систем управления / Информационные управляющие системы: Сб. науч. Тр. / Перм. Гос. Тех. Ун-т – Пермь, 2006 – с. 285-296.

16. Борцов Ю.А., Поляхов Н.Д., Путов В.В. Электромеханические системы с адаптивным и модальным управлением – Л.: Энергоатомиздат. 1984. – 216 с.

17. Электротехнический справочник. В 3 т. Т3: В 2 кн. Кн.2. Использование электрической энергии / Под общ. Ред. Профессоров МЭИ: И.Н. Орлова и др. 7-е изд. – М.: Энергоатомиздат, 1988. – 616 с.

18. Сосонкин В.Л. Программное управление технологическим оборудованием. М., Машиностроение, 1991. – 512с.

19. Коровин Б.Г., Прокофьев Г.И., Рассудов Л.Н. Системы программного управления промышленными установками и робототехническими комплексами. Л., ЭАИ, 1990. – 20с.

20. Э. Парр. Программируемые контроллеры: руководство для инженера. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007. – 516 с.

21. Петров И. В. Программируемые контроллеры. Стандартные языки и приемы прикладного проектирования / Под ред. проф. В.П. Дьяконова. – М.: СОЛОН-Пресс, 2004. – 256 c.

22. Модуль вывода управляющий восьмиканальный МВУ8. Паспорт и руководство по эксплуатации. – М.: НПФ «ОВЕН», 2008. – 64 с.

23. Синтез электромеханических приводов с цифровым управлением / Вейц В.Л., Вербовой П.Ф., Вольберг О.Л., Съянов А.М.; Отв. Ред. Войтех А.А.; АН Украины. Ин-т электродинамики. Киев: Наук. Думка, 1991. – 232 с.

24. Олссон Г., Пиани Дж. Цифровые системы автоматизации и управления. – С. Петербург: Невский Диалект, 2003. – 557 с.

25. Интеллектуальные средства для исполнительных механизмов ОАО «ЗЭиМ» / Н.В. Плескач // Промышленные АСУ и контроллеры, № 11. – 2005. – с.16–27.

Дата добавления: 2014-11-29