STEROWNIK SWOBODNIE PROGRAMOWANY S-20 BUDOWA S-20 BUDOWA 1

Transkrypt

1 STEROWNIK SWOBODNIE PROGRAMOWANY S-20 BUDOWA S-20 BUDOWA 1

2 Wstęp Sterownik S-20 ma budowę modułową. W zależności od zaplanowanej struktury układu sterowania, sterownik można konfigurować sprzętowo z wymaganych przez aplikację pakietów wejściowych i wyjściowych. Zestaw bazowy S-20 obejmuje: standardową obudowę tablicową o wymiarach 144x144x138,5mm; wymiary okna w tablicy pod zabudowę sterownika wynoszą ,5 x138 +0,5 mm, głębokość zabudowy 145mm, płytę czołową z klawiaturą i wyświetlaczem LCD ( 4x16 znaków, podświetlany), płytę magistrali ze złączami dla pakietów, wyświetlacza i klawiatury, pakiet CPU, zasilacz 9V DC. Konfigurację sprzętową sterownika można poszerzać o pakiety: pakiet wejść parametrycznych X-PAR, pakiet wejść/wyjść analogowych X/Y-ANALOG, pakiet wejść binarnych X-BIN, pakiet wyjść analogowych Y-ANALOG, pakiet wyjść binarnych Y-BIN, pakiet wyjść przekaźnikowych Y-REL. Pakiety montuje się przez wsunięcie do prowadnic obudowy (od tyłu obudowy) i połączenie ze złaczami płyty magistrali. Pozycja pakietu CPU w obudowie jest ściśle określona i wyznaczona przez złącze trzyrzędowe. Pozostałe pakiety mają dwurzędowe złącza magistrali. Wymiany (uzupełnienia) pakietów można dokonywać bez wyjmowania sterownika z tablicy. W obudowie podstawowej można umieścić oprócz pakietu CPU maksymalnie 4 inne pakiety. W razie potrzeby zestaw można rozszerzyć o pakiety w oddzielnej obudowie. Płyty magistrali w obudowie podstawowej i dodatkowej łączy się za pośrednictwem dwóch pakietów M-EXT przedłużających magistralę i taśmą ze złączami. Ograniczeniem ilości wykorzystanych wejść/wyjść sterownika jest możliwość zaadresowania maksymalnie 8 modułów. Przewody obiektowe łączy się z pakietami za pośrednictwem dwuczęściowych złącz. Po założeniu tylnej ściany obudowy, męskie części złącz (lutowane do pakietów), są dostępne w szczelinach tylnej ściany. Żeńska część złącza z zaciskami śrubowymi służy do przyłączenia przewodów obiektowych. Niewykorzystane szczeliny w tylnej ścianie zamyka się specjalnymi zaślepkami. Przykład konfiguracji sprzętowej sterownika S S-20 BUDOWA

3 Pakiet CPU Opis Pakiet CPU jest podstawowym pakietem sterownika S-20. Zawiera on układy odpowiedzialne za realizację procesu sterowania, obsługę klawiatury, wyświetlacza oraz komunikację. Pakiet CPU jest wyposażony w dwa porty komunikacyjne RS1 i RS2 z zaimplementowaną obsługą protokołu MODBUS RTU. Pierwszy port RS1 może pracować jako port RS232 lub RS485, zależnie od konfiguracji. Port ten może być wykorzystany jako slave lub master, do którego odwołują się bloki komunikacyjne (RS_SET, RS_GET, RS_RX, RS_WX). Drugi port RS2 jest na stałe typu RS485 i pracuje tylko jako slave. Opcjonalnie pakiet może zostać wyposażony w moduł komunikacyjny umożliwiający zdalny dostęp do sterownika, w tym możliwość przeprogramowania sterownika, za pośrednictwem sieci LAN/WAN. Moduł komunikacyjny, w zależności od konfiguracji może współpracować, z portem RS1 lub RS2. Pakiet zawiera także przełącznik typu 8xDIP SWITCH, który można wykorzystać w strukturze programowej np. do konfiguracji sterownika. Stan przełącznika dostępny jest w Autografie jako flagi SW1,..., SW8. Pakiet jest zasilany zewnętrznym napięciem VDC. Pobór prądu zależy od rodzaju i ilości podłączonych do magistrali pakietów wejść/wyjść. Podtrzymanie zegara RTC wynosi minimum 48 godzin. Podtrzymanie nastaw regulatora pamięci RAM wynosi minimum 15 dni. Tx0 / Rx0 Tx1 / Rx1 Port RS1 Port RS2 Port Ethernetowy Schemat blokowy pakietu CPU S-20 BUDOWA 3

4 Rozmieszczenie elementów na pakiecie CPU przedstawia poniższy rysunek. S20-CPU 232/485 TYP_RS1 RS1 GND A B Złącze mogistrali SW F_RS2 F_RS1 RS/ETHERNET RS2 ZAS GND A B +Uz GND MK_SW Moduł komunikacyjny Konfiguracja pakietu Funkcje portów komunikacyjnych RS1 i RS2. Zwory konfiguracyjne Funkcja F_RS1 i F_RS2 Porty RS1 i RS2 pracują jako komunikacyjne. F_RS2 F_RS1 F_RS2 F_RS1 F_RS2 F_RS1 RS/ETHERNET RS/ETHERNET RS/ETHERNET Port RS1 współpracuje z modułem komunikacyjnym. Stan zworek TYP_RS1 nie ma znaczenia. Na złączach portu RS1 nie ma sygnału. Port RS2 pracuje jako port komunikacyjny typu RS485. Port RS1 pracuje jako port komunikacyjny typu RS232 lub RS485 zależnie od stanu zworek TYP_RS1. Port RS2 współpracuje z modułem komunikacyjnym. Na złączach portu RS2 nie ma sygnału. F_RS2 F_RS1 RS/ETHERNET Nastawa zabroniona! 4 S-20 BUDOWA

5 Konfiguracja typu portu komunikacyjnego RS1. Zwory konfiguracyjne TYP_RS1 TYP_RS1 Port RS1 pracuje jako RS / /485 TYP_RS1 Post RS1 pracuje jako RS485. Typ portu RS1 Funkcja resetu modułu komunikacyjnego. Zwory konfiguracyjne Funkcja MK_SW Normalna praca modułu komunikacyjnego. MK_SW MK_SW Aktywacja funkcji resetu modułu. Zwarcie zacisków 2 i 3 jest reprezentowane w systemie modułu komunikacyjnego jako zdarzenie "on_button_pressed" i jego wykorzystanie zależy od struktury programowej modułu. Najczęściej funkcja ta wykorzystywana jest do resetu modułu komunikacyjnego. W celu resetu modułu komunikacyjnego należy na około 2 sekundy zewrzeć zaciski 2 i 3 zwory MK_SW a następnie założyć zworę na zaciski 1 i 2. Wykonania standardowe Standardowe wykonania pakietu S20-CPU opisuje dwucyfrowy kod poprzedzony nazwą pakietu. Interpretację poszczególnych pozycji kodu przedstawia rysunek: moduł ethernetowy brak pakiet z wbudowanym modułem ethernetowym 0 1 S20-CPUsystem AUTOGRAF AUTOGRAF2, AUTOGRAF3 0 1 S-20 BUDOWA 5

6 Pakiet X-PAR Pakiet zawiera moduł 10 wejść parametrycznych przeznaczonych do współpracy z czujnikami rezystancyjnymi. W wykonaniu standardowym współpracuje z czujnikami temperatury KTY81-210, przetwarzając temperatury z zakresu od 29ºC do 95ºC. Wejścia pomiarowe są odseparowane galwanicznie od reszty układu. Rozdzielczość przetwornika A/C wynosi 12 bitów. Pakiet zasilany jest od strony magistrali. Obwody wejściowe nie wymagają dodatkowego zasilania czujników. Schemat blokowy pakietu X-PAR. Rozmieszczenie złącz i gabaryty pakietu X-PAR. 6 S-20 BUDOWA

7 Pakiet X/Y-ANALOG Pakiet X/Y-ANALOG zawiera moduł X-ANALOG dostarczający 10 wejść prądowych 4-20mA. Adres tego modułu nastawiany jest mikroprzełącznikiem. Wejścia pomiarowe są odseparowane galwanicznie od reszty układu. Do wejść pomiarowych można dołączać przetworniki prądowe zasilane z zewnątrz. Przetwornik A/C pakietu, przetwarzający sygnał analogowy na wielkość cyfrową, ma rozdzielczość 12 bitów. Pakiet zawiera również dwa wyjścia prądowe 4-20mA sterowane bezpośrednio z procesora i nie wymagające adresacji. Z tego względu konfiguracja sprzętowa sterownika S-20 może zawierać tylko jeden standardowy pakiet X/Y-ANALOG. Wyjścia prądowe są odseparowane między sobą i od reszty układu. Wyjściowe obwody prądowe wymagają zewnętrznego zasilania. Minimalne napięcie na zaciskach wyjściowych (1, 2) i (3, 4) wynosi 8V. Przetwarzanie C/A odbywa się metodą modulacji szerokości impulsu (PWM) z rozdzielczością 8 bitów. Jeżeli aplikacja wykorzystuje wyłącznie wyjścia prądowe pakietu ( wejścia prądowe nie są wykorzystywane ), pakiet nie zajmuje adresu w przestrzeni adresowej sterownika. W zależności od rodzaju przetwornika prądowego zmienia się sposób jego podłączenia do pakietu: Przykład podłączenia przetwornika dwuprzewodowego. Przykład podłączenia przetwornika czteroprzewodowego. S-20 BUDOWA 7

8 Schemat blokowy pakietu X/Y-ANALOG. Rozmieszczenie złacz i gabaryty pakietu X/Y-ANALOG. 8 S-20 BUDOWA

9 Pakiet X-BIN Pakiet X-BIN udostępnia dwa oddzielnie adresowane moduły wejść dwustanowych, po 8 wejść w każdym module. Wejścia każdego modułu podzielone są na 2 grupy po 4 wejścia. Grupy wejść odseparowane są galwanicznie między sobą i od reszty układu. Przy wykorzystaniu obydwu modułów, pakiet zajmuje w przestrzeni adresowej dwa adresy. Pakiet zasilany jest od strony magistrali. Napięcie 0-5V na zaciskach wejściowych pakietu jest interpretowane jak "0" logiczne, napięcie 15-30V to "1" logiczna. Schemat blokowy pakietu X-BIN. Rozmieszczenie złącz i gabaryty pakietu X-BIN. S-20 BUDOWA 9

10 Pakiet Y-BIN Pakiet Y-BIN udostępnia dwa oddzielnie adresowane moduły wyjść triakowych załączanych w zerze. Moduł 1, adresowany mikroswitchem S1, ma 8 wyjść. Moduł 2, adresowany mikroprzełącznikiem S2, ma 4 wyjścia. Wszystkie wyjścia są separowane galwanicznie między sobą i od reszty układu. Przy wykorzystaniu obydwu modułów wyjść, pakiet zajmuje w przestrzeni adresowej sterownika dwa adresy. Pakiet zasilany jest od strony magistrali. Obciążalność wyjść: 0,3A/230VAC. Zaleca się obciążanie wyjść pakietu cewkami przekaźników i styczników. Schemat blokowy pakietu Y-BIN. Rozmieszczenie złącz i gabaryty pakietu Y-BIN. 10 S-20 BUDOWA

11 Pakiet Y-REL Pakiet Y-REL udostępnia moduł 8 wyjść przekaźnikowych, w tym 4 z bezpotencjałowym stykiem przełączanym i 4 z bezpotencjałowym stykiem zwiernym. Styki przekaźników zabezpieczone są warystorami. Przekaźniki mogą być zasilane z oddzielnego, zewnętrznego zasilacza niestabilizowanego 9-12V DC lub z magistrali. Przy zasilaniu z magistrali zwory JP1, JP2 powinny być założone. Jeżeli źródłem zasilania przekaźników jest zewnętrzny zasilacz, zwory JP1, JP2 muszą być zdjęte. Moduł adresowany jest mikroswitchem S1. Wszystkie wyjścia są separowane galwanicznie między sobą i od reszty układu. Maksymalna obciążalność pojedynczego wyjścia przekaźnikowego pakietu Y-REL wynosi 1A/230VAC (AC1), 0.8A/230VAC (AC3, cosφ=0.6). Sterowanie urządzeniami niespełniającymi tych wymagań musi się odbywać za pośrednictwem dodatkowych przekaźników/styczników. Sterowanie pompami musi się odbywać za pośrednictwem dodatkowych przekaźników/styczników o parametrach dostosowanych do charakteru obciążenia. Przy doborze przekaźnika należy zwrócić uwagę na znamionową moc silnikową zestyku oraz na zastosowany materiał styków - dla obciążeń silnikowych powinny to być styki AgCdO lub AgSnO 2. separ. obw. wyjściowe magistrala S-20 adresacja modułu S1 rejestr modułu V GND JP1 JP2 +12V G1 Schemat blokowy pakietu Y-REL. Rozmieszczenie złącz i gabaryty pakietu Y-REL. S-20 BUDOWA 11

12 Pakiet Y-ANALOG Pakiet Y-ANALOG posiada 4 wyjścia napięciowe 0-10V. Rezystancja obciażenia każdego z wyjść nie mniejsza niż 10kΩ. Wszystkie wyjścia są separowane od magistrali i procesora. Przetwarzanie C/A odbywa się metodą modulacji szerokości impulsu (PWM) z rozdzielczością 8 bitów. Moduł adresowany jest mikroswitchem S1. Obwody wyjściowe Magistrala S-20 Przetw. napięcia Adresacja modułu Separacja opto-elektr. Przetwornik C/A Wzmacniacze Wyjścia 0-10V Schemat blokowy pakietu Y-ANALOG. Rozmieszczenie złącz i gabaryty pakietu Y-ANALOG. 12 S-20 BUDOWA