Основное назначение контроллера КРОСС-500 - построение высокоэффективных (недорогих и надежных) систем автоматизации различных технологических объектов. Контроллер обеспечивает оптимальное соотношение производительность/стоимость одного управляющего или информационного канала, однородность аппаратуры автоматики на предприятии, уменьшает затраты на ЗИП, обучение персонала и т.п. Основные области применения контроллера КРОСС-500 - системы автоматизации технологических объектов широкого класса (простых и сложных, медленных и быстрых, сосредоточенных и распределенных в пространстве) в различных отраслях с непрерывными и дискретными технологическими процессами (энергетические, химические, нефте- и газодобывающие, машиностроительные, сельскохозяйственные, пищевые производства, производство стройматериалов, предприятия коммунального хозяйства т.п.). Контроллер ориентирован на построение недорогих систем различной алгоритмической и информационной сложности: - макро-система (до 3840 каналов)
- миди-система (64-128 каналов)
- мини-система (16-64 каналов)
- система малой, локальной автоматики (бесконтактная релейная логика)
Выполняемые функции Контроллер предназначен для решения следующих типовых задач автоматизации: - сбор информации с датчиков различных типов и ее первичная обработка (фильтрация сигналов, линеаризация характеристик датчиков, "офизичивание" сигналов и т.п.)
- выдача управляющих воздействий на исполнительные органы различных типов
- контроль технологических параметров по граничным значениям и аварийная защита технологического оборудования
- регулирование прямых и косвенных параметров по различным законам
- логическое, программно-логическое управление технологическими агрегатами, автоматический пуск и останов технологического оборудования
- математическая обработка информации по различным алгоритмам
- регистрация и архивация технологических параметров
- технический учет материальных и энергетических потоков (электроэнергия, тепло) различными участками производства
- обмен данными с другими контроллерами в рамках контроллерной управляющей сети реального времени
- обслуживание станций технолога-оператора, прием и исполнение их команд, аварийная, предупредительная и рабочая сигнализация, индикация значений прямых и косвенных параметров, выдача значений параметров и различных сообщений на пульт технолога-оператора и рабочих станций верхнего уровня
- обслуживание технического персонала при наладке, программировании, ремонте, проверке технического состояния контроллера
- самоконтроль и диагностика всех устройств контроллера в непрерывном и периодическом режимах, вывод информации о техническом состоянии контроллера обслуживающему персоналу
Отличительные особенности - интеллектуальная система ввода-вывода
- функционально-децентрализованная архитектура
- высокие динамические качества
- проектно-компонуемый состав и масштабирование с точностью до одного канала
- высокие базовые уровни надежности и живучести
- возможности резервирования
- настройка и контроль модулей, осуществляемые как дистанционно, так и автономно
- наличие интерфейса с пультом технолога-оператора. Наличие средств связи контроллера с верхним уровнем
- возможности программирования технологической программы пользователя (ТПП)
- применение стандартных средств, обеспечивающих системную и программную совместимость контроллеров как с контроллерами ТРАССА-500, P-130ISa, так и с изделиями других фирм
- особенности конструкции, обеспечивающие гибкие возможности по географическому расположению устройств контроллера в любом конструктиве
Технические решения, обеспечивающие высокую надежность, живучесть и высокую производительность промышленных контролллеров КРОСС-500 - резкое снижение числа контактов (последовательные шины)
- непрерывная самодиагностика модулей, тотальный контроль содержимого памяти модулей и передаваемых по шинам данных
- возможность избирательного резервирования наиболее ответственных узлов (процессоры, последовательные шины, модули, блоки питания или контроллеры в целом) с целью оптимизации соотношения "надежность/стоимость"
- реализация функций ручного местного управления исполнительными устройствами при отказе процессора через входы и выходы высоконадежных интеллектуальных модулей ввода-вывода
- дублирование особо ответственных функций программы управления процессора (защита, регулирование и т.п.) на микроконтроллерах
- автоматическая установка объекта в безопасное состояние интеллектуальными модулями ввода-вывода и микроконтроллерами при отказе процессора
- возможность "горячей" замены модулей
- защита выходов модулей от коротких замыканий
- специальная организация вычислительного процесса, обеспечивающая минимальное время рестарта (перезапуска) для безударности (восстановления выходов) при его переключениях (5-10 мс для контроллера, 30-50 мкс для микроконтроллеров)
- параллельное выполнение функций ввода-вывода по нескольким шинам и функций обработки данных процессором
- выполнение функций на микроконтроллерах, требующих меньшего, чем у процессора, времени цикла
Состав и архитектура контроллера. Резервирование КРОСС-500 Контроллер КРОСС-500 является проектно-компонуемым изделием, состав которого определеяет пользователь в зависимости от решаемых задач. Контроллер в общем случае компонуется из блоков, модулей и других устройств из нижеследующего состава: - блок центрального процессора БЦП - модули ввода-вывода МВВ - микроконтроллер МК1 - терминальные блоки ТБ и соединения гибкие СГ - блоки и модули питания - пульт настройки РN1 - блок переключения БПР-10 Контроллеры не имеют базового состава и могут функционировать в рамках как процессорной, так и микроконтроллерной архитектуры (рис. 1, 2). Различные варианты резервирования аппаратных средств, наличие нескольких видов сетевых каналов дают возможность реализовать различные конфигурации контроллеров.  |  | Рис.1 Процессорная архитектура | Рис.2 Микроконтроллерная архитектура | Применение резервирования повышает надежность систем автоматизации на базе контроллеров. В контроллере КРОСС-500 предусмотрено резервирование БЦП (рис. 3), контроллеров (рис. 4), аппаратуры ввода-вывода (рис. 5), полевых сетей. Резервирование может быть реализовано либо встроенными системными средствами контроллера, либо проектными средствами. Встроенные программно-аппаратные средства контроллера не требуют дополнительных мероприятий при подготовек контроллера к работе, кроме реализации схемы подключения. Проектные средства требуют управления процедурами резервирования со стороны технологической программы пользователя. Резервирование контроллеров и БЦП поддерживается системными средствами. Все остальные виды резервирования осуществляются проектным путем. Переключение на резерв осуществляет ТПП по признакам отказа соответствующего оборудования, формируемым в базе данных ТПП. При резервировании модулей ввода для повышения общей надежности их целесообразно подключать к различным линиям связи. При резервировании модулей вывода для повышения общей надежности их целесообразно подключать к различным шинам МВВ. Особенностью резервирования модулей вывода дискретных сигналов является возможность их дублирования.  |  |  | Рис.3 Схема резервирования БЦП | Рис.4 Схема резервирования контроллеров | Рис.5 Схема резервирования подсистем ввода-вывода | Рекомендации по резервированию В зависимости от особенностей применения контроллеров можно рекомендовать по критерию "оптимальное соотношение надежность-стоимость" следующие способы резервирования: - резервирование БЦП для информационных контроллеров с большим числом модулей ввода
- резервирование контроллеров для управляющих контроллеров, выполняющих функции защиты, блокировок, регулирования
- резервирование БЦП, резервирование подсистем или отдельных модулей ввода-вывода, участвующих в управлении для информационно-управляющих контроллеров
|