Универсальный солдат автоматизации — модуль расширения Segnetics FMR

• 
• Универсальный модуль расширения Segnetics FMR
•  © segnetics.com

Нередко по ходу эксплуатации уже настроенные и успешно работающие системы автоматизации требуют модернизации. Чаще всего это связано с необходимостью добавления новых датчиков и исполнительных устройств. Для их подключения к контроллерам требуются свободные разъемы входов и выходов. Хорошо, если их запроектированный запас не был исчерпан, тогда проблема подключения решается просто. Но если все доступные разъемы уже заняты, то необходимо нарастить их количество с помощью модулей расширения. Прежде, в этом случае остро вставал вопрос выбора качественных и надежных модулей. Теперь эта задача получила легкое решение в виде новых универсальных модулей ввода/вывода — Segnetics FMR. По сравнению с предшественниками функционал новых модулей значительно вырос. С учетом возросших возможностей их можно было бы назвать «Контроллер ввода/вывода».

Прежде всего, появилась возможность взаимодействовать с «чужими» контроллерами. Модули FMR в качестве Slave-устройств свободно подключаются к любому контроллеру по протоколу ModBus:

• 
• Подключение модуля FMR к master-устройству
•  © segnetics.com

Подключение модуля к Мастеру производится через гальванически изолированный интерфейс RS-485 (COM1). Его сетевой адрес быстро и удобно устанавливается с помощью пятипозиционного DIP-переключателя на корпусе прибора. Но этим возможности расширения для новинки не исчерпываются. MRBus-II — внутренняя высокоскоростная шина новых модулей. По ней к базовому FMR можно подключить еще до 10 дополнительных FMR или 20 компактных MRL модулей со скоростью обмена до 1 Мбит/с. При этом для управляющей системы адресация дополнительных модулей абсолютно прозрачна — она автоматически настраивается программным Конфигуратором. Всего же к одному Master-устройству возможно подключить до 341 FMR, что может обеспечить более 10000 каналов! Для этих целей новые модули оснащены двумя портами RS-485 (COM1, COM2) и таким же быстрым внутренним портом расширения MRL — даже при полной нагрузке время опроса модулей составляет не более 10 мс. Второй порт RS-485 (COM2) предполагает различные варианты использования. Помимо масштабирования системы ввода/вывода его можно использовать для построения более сложных систем с двумя Master-устройствами. Например, к COM2 можно подключить операторскую панель для оперативного контроля важных параметров:

• 
• Подключение модуля FMR к двум master-устройствам
•  © segnetics.com

Несомненным плюсом FMR-модулей стало увеличение количества физических разъемов входов/выходов. В зависимости от конфигурации суммарное количество каналов в одном модуле может достигать 32 шт. Впервые в одном корпусе стало возможно разместить до 16 аналоговых входов! Помимо количества каналов I/O стало больше доступных комбинаций дискретных и аналоговых входов и выходов, а значит проще подобрать конфигурацию оптимальную для проекта. При этом аналоговые входы теперь в полной мере универсальные — к ним можно, как подключить аналоговые датчики и провести их калибровку, так и перевести их в дискретный режим. Все дискретные входы получили возможность работы в режиме счетных входов, а цифровые выходы могут быть реализованы на электромагнитных реле, симисторах и оптореле.

Настройка и отладка работы FMR-модулей осуществляется из утилиты FMR Configurator:

• 
• Утилита FMR Configurator
•  © segnetics.com

С ее помощью одинаково удобно настраивать и управлять, как одним модулем, так и их объединенной группой. Эта программа позволяет установить режимы работы для всех входов и выходов, откалибровать аналоговые входы. Настройка параметров COM-портов также производится в Конфигураторе. Для настройки модулей и обновления ПО не требуется дополнительного оборудования и отдельного источника питания — достаточно подключения к ПК по USB-кабелю. При работе на объекте возможны аварийные ситуации, приводящие к потере связи модуля с управляющим контроллером или модулей подключенных друг к другу. В этом случае объект может остаться без управления на неопределенное время. Чтобы контролировать состояние объекта в таких ситуациях Конфигуратор позволяет настроить для FMR-модуля режим выхода в безопасное состояние. В процессе настройки и отладки конфигуратор создает карту памяти системы, которая подключается к Мастер-устройству и используется для быстрой наладки обмена переменными. Другая важная функция конфигуратора — проведение тестирования и пуско-наладочных работ полученной системы. В этом режиме можно проверить работу датчиков, исполнительных устройств на объекте, а по окончании отладки сохранить конфигурацию системы в файл.

При разработке новых модулей особое внимание разработчики уделили обеспечению стабильности их работы и защите от возможных сбоев. В этих целях все дискретные входы модуля FMR гальванически развязаны. Дополнительно для всех входов доступна поканальная настройка программной фильтрации, предназначенной для подавления дребезга контактов и случайных возмущений при переходных процессах. Для защиты дискретных выходов на симисторах и оптореле установлены ограничительные супрессоры и самовосстанавливающиеся предохранители. Все аналоговые входы и выходы надежно защищены от воздействия опасных напряжений любой полярности. При превышении допустимого значения напряжения канал, на котором обнаружена перегрузка, временно переводится в специальный защитный режим. Для него формируется системная авария. Все остальные аналоговые входы/выходы, если значения их сигналов являются допустимыми, работают в штатном режиме. При устранении перегрузки, аварийный канал автоматически переводится из режима защиты в нормальный режим работы. В качестве общей защиты аналоговых входов и выходов используются ограничительные супрессоры. Защита сетевых портов реализована на ограничительных супрессорах и самовосстанавливающихся предохранителях. Дополнительно сетевой порт COM1 гальванически изолирован от внутренних цепей и источника питания модуля.

Новые модули имеют компактное исполнение, что позволяет более рационально использовать место в шкафу. Приятным дополнением станет маркировочный шаблон, расположенный на лицевой крышке устройства. Он предназначен для наглядной и удобной маркировки разъемов. Режим работы модуля, его состояние и отдельных каналов наглядно демонстрируют светодиодные индикаторы, расположенные на корпусе устройства. Для индикации аварийных состояний служит системный индикатор. При возникновении аварийных состояний он начинает светиться красным цветом. Модуль диагностирует 18 типов аварийных событий. Считать тип аварии можно подключившись при помощи Конфигуратора непосредственно к модулю по USB, либо запросить удаленно по сети Modbus. Для подключения датчиков и исполнительных устройств служат четыре клеммных блока с пружинными контактами. При необходимости они могут быть заменены на винтовые.

В основе нового модуля 32-разрядный процессор на ядре Cortex®-M4, обеспечивающий быстрый цикл обработки сигнала. В сочетании с большим числом доступных конфигураций и привлекательной стоимостью это позволяет получить экономически эффективную высокопроизводительную подсистему ввода/вывода.

Более подробно узнать о возможностях модулей расширения Segnetics FMR можно на сайте компании www.segnetics.com, а также на официальном форуме http://forum.segnetics.com.

Хочешь всегда знать и никогда не пропускать лучшие новости о развитии России? У проекта «Сделано у нас» есть Телеграм-канал @sdelanounas_ru. Подпишись, и у тебя всегда будет повод для гордости за Россию.