8-ми канальный контроллер ввода дискретных сигналов типа "сухой контакт" с диагностикой состояний обрыв/КЗ (ПЛК МХ2101)

Программируемый логический контроллер ПЛК МХ2101 предназначен для ввода сигналов от 8-ми датчиков типа « сухой контакт» или от бесконтактных датчиков (схема Намура). Для ввода сигналов датчиков применены аналоговые входы АЦП встроенного микроконтроллера , что позволяет обеспечить диагностику состояний линий связи . ПЛК имеет сетевой интерфейс RS485 для включения его в систему автоматизации. Для визуального контроля ПЛК оборудован панелью индикации на светодиодах. По заказу Потребителя панель может быть выполнена на ЖКИ.

1.Эксплутационные характеристики

Подключение датчиков к контроллеру на объекте автоматизации и структурная схема приведены на рисунках..1,2

Ввод сигналов датчиков обеспечивает управляющий микроконтроллер, содержащий мультиплексор (AMUX) и аналого- цифровой преобразователь (ADC). Обеспечивается программная фильтрация сетевой помехи. Обработка измеренных сигналов определяется прикладным ПО, которое может быть создано без привлечения программиста.

2.Программное обеспечение

На рисунках 1и 2 представлена блок-схема программного алгоритма, загруженного в ПЛК МХ2101 предприятием изготовителем. Проект выполнен в системе проектирования CONField (см. «Инструментальные средства программирования контроллеров. Руководство пользователя. ЛЯЮИ.00511-01 92 04»), ориентированной на специалистов КИПиА, инженеров КБ, квалифицированных технологов.

рис.3. 1-ая страница проекта

На 1-ой странице проекта алгоблок DD1 измеряет входные напряжения на линиях датчиков. Входные напряжения сравниваются на 3-х аналоговых многоканальных компараторах (DD3,DD4,DD5) с пороговыми значениями напряжений, определяющих состояние датчика и линии связи:

Выходы компараторов устанавливают восемь RS - триггера , для каждого датчика , в состояния:

рис.4. 2-ая страница проекта

Логическая обработка выходов триггеров приведена на 2-ой странице проекта , соответственно: На DD25,28,29 формируются биты байтов регистров выходной базы данных ПЛК для передачи по каналу RS485 :

На DD8,DD10,DD13,DD14 формируются тактовые сигналы контроля связи ПЛК в сети RS485 для передачи на экран ПЛК- отсутствие / наличие связи отображается миганием светодиодов на экране ПЛК с разной частотой.

Наличие связи отображается миганием с частотой отличающейся, чем при отсутствии связи (в два раза реже ). Частота задается константами со скважностью : 50 или 100 периодов тактовой частоты ( update проекта ) на входах D0,D1 алгоблока генератора - DD13 2-ой страницы проекта.

Для определения состояния связи с ПЛК по сети RS485 вышестоящими звеньями системы (мастером сети ) , алгоблоком DD21 формируется байт тактовых сигналов.

Каналы настроены на измерение состояния датчиков от различных входных источников: на напряжение на резисторном делителе R1/R2, включенного в ЛС последовательно с датчиком типа «сухой контакт» и, на напряжение источника электропитания, подаваемого непосредственно на датчик без резисторного делителя в ЛС. Запись в регистр результата измерений производится через каждые 20 мс после процедуры цифровой фильтрации сетевых помех кодов АЦП от входных источников. Входные напряжения на внешних резисторных делителях R1/R2, включенных в ЛС с датчиком типа «сухой контакт», изменяются в зависимости от состояния ЛС и от состояния датчиков, что обеспечивает измерение следующих событий :

При подключении датчика к ПЛК по ЛС без резисторного делителя ( канал А4 на схеме..) фиксируются только события 1,2.

Инструментальная система программирования обеспечивает создание «алгоблока - свертки» проекта ПЛК и в графической среде представлять его в виде мнемознака , отображающего ПЛК SX2101 в схеме проекта системы автоматизации или в составе шкафа автоматики .

Такой подход к проектированию предоставляет возможность Пользователю осуществлять моделирование и испытание своей системы автоматизации в среде ПЭВМ . Подробнее см. в документе : «Инструментальные средства программирования контроллеров. Руководство пользователя. ЛЯЮИ.00511-01 92 04». Приведенный проект может быть изменен Пользователем и загружен в контроллер с учетом местных условий эксплуатации ПЛК SX 2101 в системе автоматизации предприятия.

4.Технические характеристики

Характеристики контроллера ПЛК SX2101 приведены в таблицах №1,№2. Потребительские характеристики Таблица №1

Потребительские характеристики Таблица №1
Количество измерительных каналов8
Значения напряжения опроса датчика , В8
Входное сопротивление, кОм2,9
Диапазон напряжения питания ,В9,40
Максимальная мощность потребления, мВт700
Скорость обмена в сети RS485, Бод9600 -115200
Протокол обменаModbus
Тип корпусаBOX-Z101, фирмы "ОВЕН" из ударопрочного ABS пластика для крепления на 35 мм DIN -рейку
Габаритные размеры( ШхВхГ),мм100x90x66
Системные характеристики Таблица №2
Тип микропроцессораMSP430F149
Тактовая частота, Mhz7,3728
Память FRAM , Kbyte0.5-8.0
Память RAM, Byte512
Память программ , Flash, Kbyte16.0
Число разрядов кода АЦП входного канала, бит12
Интерфейс подключения панели индикацииSPI

При поставке в контролере прошит номер узла сети RS485 : N=4, скорость V=115200 Бод.

Назад