3.3 Контрольно-измерительная аппаратура

Контроллер ЭЛСИ - ТМ.

Контроллер предназначен для построения распределенных гибких автоматизированных программно-технических комплексов контроля и управления объектами нефтяной и газовой промышленности энергетики, перерабатывающих отраслей, транспорта, коммунального хозяйства и др.

Контроллер осуществляет сбор и обработку информации с первичных датчиков, формирование сигналов управления по заданным алгоритмам, прием и передачу информации по последовательным каналам связи.

Контроллер представляет собой набор функционально-законченных модулей, что позволяет создавать контроллеры для различных применений.

Имеющийся набор модулей, в состав которого входят коммуникационные модули, модули ввода аналоговых сигналов, модули ввода дискретных сигналов, модули вывода дискретных сигналов, специализированные модули, позволяет наиболее оптимально сконфигурировать контроллер для определенных задач.

Технические характеристики контроллера приведены в таблице 3.3.

Таблица 3.3 - Технические характеристики контроллера типа ЭЛСИ - ТМ

Конструкция контроллера представляет собой набор модулей, объединенных коммутационной панелью ТК-103.

Каждый модуль контроллера представляет собой функционально - законченный блок.

Контроллер реализован с применением микропроцессорной техники по модульному принципу.

Условное обозначение модулей контроллера формируется следующим образом: «Модуль ТХ - ХХХ.Х», где Т- обозначение серии контроллеров типа Элси-ТМ; Х - основное функциональное назначение:

- К - модуль коммутационный (панель);

- С - модуль центрального процессора;

- А - модуль аналогового ввода-вывода;

- D - модуль дискретного ввода-вывода;

- P - модуль питания;

- N - модуль интерфейсный.

XXX - порядковый номер разработки; X - код варианта исполнения модуля.

Контроллер реализован по модульному принципу на основе параллельной магистрали (шины).

Магистраль контроллера содержит:

- шину адреса;

- шину данных;

- шину управления;

- шину прерываний;

- шину питания.

Модули контроллера подключены к шине параллельно и посредством магистрали производят обмен данными с процессором, а также подключение к питающим напряжениям.

Центральный процессор выполняет функции:

- самопроверки и проверки работоспособности функциональных модулей;

- коммуникации данных между модулями;

- логической обработки данных и выдачи сигналов управления в соответствии с прикладной программой;

- сохранения данных в энергонезависимой памяти;

- обслуживания часов реального времени;

- автоматического перезапуска контроллера при подаче питания или сбое в работе.

Функциональные модули выполняются на основе микроконтроллера с программным управлением. Источник питания контроллера, в зависимости от исполнения, преобразует напряжение сети питания 220 В частотой 50 Гц или

24 В постоянного тока в напряжение питания модулей: плюс 5 В, плюс 12 В, минус 12 В. Программное обеспечение контроллера состоит из:

- программного обеспечения центрального процессора (ПО ЦП);

- программного обеспечения функциональных модулей;

- сервисного программного обеспечения (сервисного ПО).

В состав ПО ЦП входят:

- многозадачная операционная система;

- модули поддержки протоколов обмена по последовательным интерфейсам;

- модуль поддержки прикладной программы;

- конфигуратор.

Многозадачная операционная система обеспечивает управление работой запущенных на центральном процессоре задач и системных устройств (таймеров, flash-памяти, часов реального времени и т.д.). Модуль поддержки протоколов предоставляет программе пользователя возможность работы с последовательными интерфейсами по заданным протоколам передачи данных. Модуль поддержки прикладной программы производит выполнение пользовательской логики обработки сигналов в соответствии со стандартом IEC1131. Максимальный объем прикладной программы - 512 кб. Программное обеспечение модулей реализует:

- проверку работоспособности модулей в фоновом режиме;

- индикацию состояния модулей;

- в модулях аналогового ввода - усреднение и интегрирование входных сигналов, проверку и калибровку каналов для исключения временных и температурных дрейфов;

- в модулях дискретного ввода - проверку каналов, последовательный опрос каналов, цифровую фильтрацию входных сигналов, подсчет количества и частоты следования импульсов;

- в интерфейсных модулях - протокол обмена.

Структурная схема модуля приведена на рисунке 3.4.

Рисунок 3.4 - Структурная схема контроллера типа Элси-ТМ

Для проведения работ по проверке технического состояния контроллера при обслуживании, а также для тестирования и отладки прикладного программного обеспечения, в составе комплекта поставки контроллера имеются сервисные средства, в частности, переносной пульт инженера (пульт ППИ64х45). Пульт инженера является переносным портативным устройством и позволяет производить вывод значений сигналов контроллера, просмотр и редактирование параметров. Подключение ППИ осуществляется через разъем интерфейса RS-232, находящегося на модуле центрального процессора ТС-306.