МОДУЛИ ВВОДА ВЫВОДА СЕМЕЙСТВА … › oborud › a4_mod.pdf1.1.1 Назначение Модули семейства АРМКОНТ А4 соответствуют

МОСКВА 2009

ЗАО «НВТ-АВТОМАТИКА»

Утвержден

АГСН.426450.001РЭ-ЛУ

МОДУЛИ ВВОДА-ВЫВОДА СЕМЕЙСТВА АРМКОНТ А4

Руководство по эксплуатации

АГСН.426450.001РЭ

Листов 81

Модули ввода-вывода семейства АРМКОНТ А4

2 Руководство по эксплуатации АГСН.426450.001РЭ

© ЗАО «НВТ-автоматика», 2008 - 2009 При перепечатке ссылка на ЗАО «НВТ-Автоматика» обязательна.

АРМКОНТ® – зарегистрированный товарный знак ЗАО "НВТ-Автоматика".

IBM, PC –зарегистрированные товарные знаки IBM Corp.

WAGO – товарный знак WAGO Kontakttechnik GmbH

Все другие названия продукции и другие имена компаний использованы здесь лишь для идентификации и могут быть товарными знаками или зарегистрированными товарными знаками их соответствующих владельцев. ЗАО «НВТ-Автоматика» не претендует ни на какие права, затрагивающие эти знаки.

ЗАО «НВТ-Автоматика» является владельцем авторских прав на ПРОМЫШЛЕННЫЙ КОНТРОЛЛЕР АРМКОНТ® и МОДУЛИ ВВОДА-ВЫВОДА СЕМЕЙСТВА АРМКОНТ А4 в целом, на оригинальные технические решения, примененные в данном изделии, а также на встроенное системное программное обеспечение.

Изготовитель оставляет за собой право вносить изменения в конструкцию, электрическую схему и программное обеспечение, улучшающие характеристики изделия.

Адрес: Проезд завода «Серп и Молот», д.6, Москва, 111250, Россия, ЗАО «НВТ-Автоматика» тел.: +7 (495) 361-23-34 факс: +7 (495) 361-68-07 e-mail: [email protected] http://www.nvtav.ru

V 1.1.9 /08.10.09


Руководство по эксплуатации АГСН.426450.001РЭ 3

СОДЕРЖАНИЕ

1 ОПИСАНИЕ И РАБОТА .............................................................................................. 6

1.1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ........................................................................................................ 6

1.1.1 Назначение .................................................................................................................... 6 1.1.2 Технические характеристики АРМКОНТ А4 ............................................................. 7 1.1.3 Состав семейства ....................................................................................................... 8 1.1.4 Маркировка .................................................................................................................... 9 1.1.5 Упаковка......................................................................................................................... 9

1.2 МОДУЛИ ВВОДА-ВЫВОДА .......................................................................................... 10

1.2.1 Общие технические характеристики модулей ввода-вывода ............................. 10 1.2.1.1 Нижние платы модулей ввода-вывода ............................................................................ 13 1.2.1.2 Коммуникационные интерфейсы ...................................................................................... 17 1.2.1.3 Режимы работы модуля .................................................................................................... 19 1.2.1.4 Настройка параметров и «горячая замена» модулей .................................................... 20 1.2.1.5 Электропитание модулей .................................................................................................. 21 1.2.1.6 Сигнал ОЕ ........................................................................................................................... 22 1.2.1.7 Индикация работы модулей ввода-вывода ..................................................................... 23

1.2.2 Модуль ввода-вывода дискретных сигналов АРМКОНТ A4 64DIO ...................... 24 1.2.2.1 Технические характеристики ............................................................................................. 24 1.2.2.2 Подключение сигналов ...................................................................................................... 26

1.2.3 Модуль ввода-вывода аналоговых сигналов АРМКОНТ А4 9AIO ......................... 33 1.2.3.1 Технические характеристики ............................................................................................. 33 1.2.3.2 Установка входных диапазонов ........................................................................................ 36 1.2.3.3 Установка перемычек на нижней плате ........................................................................... 36 1.2.3.4 Подключение сигналов ...................................................................................................... 37

1.2.4 Модуль ввода аналоговых сигналов АРМКОНТ A4 8LI ........................................... 40 1.2.4.1 Технические характеристики ............................................................................................. 40 1.2.4.2 Установка входных диапазонов ........................................................................................ 43 1.2.4.3 Установка перемычек на нижней плате ........................................................................... 46 1.2.4.4 Подключение сигналов термопар и низкого уровня ....................................................... 47 1.2.4.5 Подключение сигналов термометров сопротивления по трехпроводной схеме ......... 51 1.2.4.6 Подключение сигналов термометров сопротивления по четырехпроводной схеме ... 54

1.3 КЛЕММНЫЕ МОДУЛИ .................................................................................................. 57

1.3.1 Клеммный модуль АРМКОНТ A4 K8DOSR ................................................................ 57 1.3.1.1 Технические характеристики ............................................................................................. 57 1.3.1.2 Устройство и работа .......................................................................................................... 58 1.3.1.3 Подключение сигналов ...................................................................................................... 60

1.3.2 Клеммный модуль АРМКОНТ A4 K8DOR .................................................................. 63 1.3.2.1 Технические характеристики ............................................................................................. 63 1.3.2.2 Устройство и работа .......................................................................................................... 64 1.3.2.3 Подключение сигналов ...................................................................................................... 65

1.3.3 Клеммные модули АРМКОНТ A4 K8DI220/24 ........................................................... 69 1.3.3.1 Технические характеристики ............................................................................................. 69 1.3.3.2 Устройство и работа .......................................................................................................... 70 1.3.3.3 Подключение сигналов ...................................................................................................... 71



2 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПО НАЗНАЧЕНИЮ .................................................................. 75

2.1 ПОДГОТОВКА ИЗДЕЛИЯ К ИСПОЛЬЗОВАНИЮ ....................................................... 75

2.2 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИЗДЕЛИЯ ..................................................................................... 76

3 ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ ......................................................................... 79

3.1 МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ .............................................................................................. 79

3.2 ПРОВЕРКА РАБОТОСПОСОБНОСТИ ........................................................................ 79

3.3 МОНТАЖ И ДЕМОНТАЖ СОСТАВНЫХ ЧАСТЕЙ ...................................................... 80

3.4 СОПРОВОЖДЕНИЕ ...................................................................................................... 80

4 ТЕКУЩИЙ РЕМОНТ .................................................................................................. 80

5 ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ И ХРАНЕНИЕ ................................................................. 80



ПРЕДУПРЕЖДАЮЩИЕ ЗНАКИ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В ЭТОМ РУКОВОДСТВЕ В данном разделе представлены различные виды используемых в руководстве предупреждений, предостерегающих вас о возможной угрозе безопасности или повреждении оборудования.

ВНИМАНИЕ Везде, где вы увидите этот предупреждающий знак, строго следуйте инструкциям во избежание повреждения оборудования.

ОПАСНОСТЬ Опасность поражения электрическим током: везде, где вы увидите этот предупреждающий знак, строго следуйте инструкциям техники безопасности во избежание поражения электрическим током.

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ЗНАКИ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В ЭТОМ РУКОВОДСТВЕ

ИНФОРМАЦИЯ Везде, где вы увидите этот информационный знак, обратите внимание на важную, выделенную информацию.



Настоящее руководство по эксплуатации (РЭ) предназначено для изучения технических характеристик и принципов применения модулей ввода-вывода семейства АРМКОНТ А4.

Модули ввода-вывода соответствуют требованиям ГОСТ Р 51841-2001 (МЭК 61131-2) и техническим условиям АГСН.421240.001 ТУ.

РЭ предназначено для эксплуатационного персонала и инженеров-проектировщиков АСУТП.

Кроме данного документа следует дополнительно пользоваться документом «Промышленный контроллер АРМКОНТ-300. Руководство по эксплуатации. АГСН.426470.301РЭ».

1 ОПИСАНИЕ И РАБОТА

1.1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

1.1.1 Назначение Модули семейства АРМКОНТ А4 соответствуют ГОСТ Р 51841-2001 и относятся к изделиям государственной системы промышленных приборов и средств автоматизации. Они предназначены для построения распределенных автоматических и автоматизированных систем измерения, контроля, регулирования, диагностики и управления производственными процессами, технологическими линиями и агрегатами.

При разработке семейства АРМКОНТ А4 был учтен накопленный опыт отечественных условий применения. Основными преимуществами семейства являются:

Дублированный быстродействующий коммуникационный интерфейс RS-485; Горячая замена модулей; Замена модулей без отключения объектовых проводов, питания и локальной

сети; Универсальные нижние клеммные платы, позволяющие вести монтаж шкафа

без установленных модулей ввода-вывода; Расположение модулей непосредственно возле объекта. Используя

малоканальные модули удобно подключать различные типы входных и выходных сигналов;

Широкий диапазон питания и рабочей температуры, защиты от помех и неправильного подключения, гальваническая развязка каналов;

Программная конфигурация модулей. Для этого не требуется включать и выключать питание модулей.

Семейство АРМКОНТ А4 имеет специальные средства защиты для применения в условиях сильных промышленных помех по ГОСТ Р 51318.24-99 (СИСПР 24-97):

гальваническая развязка последовательного коммуникационного интерфейса; индивидуальная или групповая гальваническая развязка входов/выходов;



устойчивость к воздействию электростатических разрядов по ГОСТ Р 51317.4.2-99 (МЭК 61000-4-2) — контактный разряд 4 кВ, воздушный разряд 8 кВ;

устойчивость к воздействию наносекундных импульсных помех в цепях электропитания и ввода-вывода по ГОСТ Р 51317.4.4-99 (МЭК 61000-4-4);

устойчивость к воздействию динамических изменений напряжения сети электропитания по ГОСТ Р 51317.4.11-99 (МЭК 61000-4-11);

устойчивость к воздействию микросекундных импульсных помех большой энергии в цепях электропитания по ГОСТ Р 51317.4.5-99 (МЭК 61000-4-5);

специальные схемы подавления синфазных помех в цепях измерения аналоговых сигналов;

специальные схемы подавления симметричных помех нормального вида в цепях измерения аналоговых сигналов термопар и термометров сопротивления;

встроенные аппаратные и настраиваемые программные фильтры подавления дребезга дискретных сигналов;

встроенные аппаратные и настраиваемые программные фильтры в каналах измерения аналоговых сигналов;

встроенную функциональную диагностику доступных вычислительных ресурсов, входных/выходных каналов, АЦП, диагностика подключения цепей;

защита контрольной суммой передаваемой информации; каждый модуль имеет встроенный дублированный таймер WatchDog для

предотвращения зависания.

Все модули имеют малое энергопотребление и не требуют принудительной вентиляции. Модули предназначены для работы в температурном диапазоне от минус 40 до плюс 60 °С. Модули могут иметь покрытие печатных плат влагозащитным лаком.

1.1.2 Технические характеристики АРМКОНТ А4 Модули АРМКОНТ А4 имеют ДУБЛИРОВАННЫЙ последовательный коммуникационный интерфейс, который имеет следующие характеристики:

два независимых канала передачи информации; протокол верхнего уровня — MODBUS RTU; электрические характеристики — EIA RS-485, экранированная витая пара с

волновым сопротивлением 120 Ом; скорость передачи — 9,6…4500 Кбит/с; длина линии связи (для рекомендованного типа кабеля) — до 1200 м (на

скорости до 115,2 Кбит/с), до 100 м (на скорости до 1000 Кбит/с) или до 20 м (на скорости до 4500 Кбит/с);

количество модулей в сети — до 127 модулей ввода-вывода; количество модулей в одном сегменте — до 31 модуля ввода-вывода.

Для подключения модулей ввода-вывода используется распространенная в промышленности витая пара проводников в экране с волновым сопротивлением линии 120 Ом.

Модули ввода-вывода подключаются к гальванически изолированным СОМ-портам процессорного модуля.



1.1.3 Состав семейства Модули ввода-вывода семейства АРМКОНТ А4 входят в состав промышленного контроллера АРМКОНТ®, который имеет проектно-компонуемую конфигурацию, т.е. процессорный модуль и модули ввода-вывода, которые поставляются в соответствии с заказанной конфигурацией. Пользователь может самостоятельно наращивать или изменять конфигурацию контроллера.

Контроллер может содержать процессорные модули, модули ввода-вывода в произвольной конфигурации и источники питания. При использовании исполнений процессорного модуля (со встроенными каналами дискретного ввода-вывода) и модулей АРМКОНТ А4 64DIO применяются модули клеммных соединителей. Таблица 1 содержит доступные для заказа процессорные модули. Таблица 2 и Таблица 3 содержат информацию о номенклатуре модулей семейства АРМКОНТ А4.

Примечание - Символ ‘*’ в конце наименования означает, что модуль имеет влагозащитное покрытие.

Таблица 1 – Базовые конфигурации процессорного модуля

Наименование

Обозначение Процессор Flash/

SDRAM,Мб

COM/Ethernet

Встроенный ввод-вывод

Рабочий диапазон температур,°С, влагозащита

АРМКОНТ-300 АГСН.426470.301 Elan SC520,

133 МГц 32/32 4/2 32DI/16 DO +5…+60, нет

Таблица 2 – Номенклатура модулей ввода-вывода АРМКОНТ А4

Наименование Наименование исполнения

Рабочий диапазон температур, °С, влагозащита

АРМКОНТ А4 64DIO АГСН.426448.001 Модуль ввода-вывода дискретных сигналов 24 В, 64 канала

АРМКОНТ А4 64DIO -40…+60, нет

АРМКОНТ А4 64DIO* -40…+60, есть

АРМКОНТ А4 8LI АГСН.426432.001 Модуль ввода аналоговых сигналов (напряжения низкого уровня, термопар, термометров сопротивления), 8 каналов

АРМКОНТ А4 8LI -40…+60, нет

АРМКОНТ А4 8LI* -40…+60, есть

АРМКОНТ А4 9AIO АГСН.426438.001 Модуль ввода-вывода аналоговых сигналов (постоянного тока и напряжения), 8 каналов ввода, 1 канал вывода

АРМКОНТ А4 9AIO -40…+60, нет

АРМКОНТ А4 9AIO* -40…+60, есть



Таблица 3 – Номенклатура клеммных модулей и дополнительного оборудования АРМКОНТ А4

Наименование Наименование исполнения

Рабочий диапазон температур, °С, влагозащита

АРМКОНТ А4 K8DOSR АГСН.426400.101 Клеммный модуль, 24 В постоянного тока, 8 каналов, для управления ПБР

АРМКОНТ А4 K8DOSR -40…+60, нет

АРМКОНТ А4 K8DOSR* -40…+60, есть

АРМКОНТ А4 K8DOR АГСН.426400.102 Клеммный модуль, 220 В, 8 каналов, механические реле

АРМКОНТ А4 K8DOR -40…+60, нет

АРМКОНТ А4 K8DOR* -40…+60, есть

АРМКОНТ А4 K8DI220AC АГСН.426410.101 Клеммный модуль, ввод 220 В, переменный ток, 8 каналов

АРМКОНТ А4 K8DI220AC -40…+60, нет

АРМКОНТ А4 K8DI220AC* -40…+60, есть

АРМКОНТ А4 K8DI220DC АГСН.426410.102 Клеммный модуль, ввод 220 В, постоянный ток, 8 каналов

АРМКОНТ А4 K8DI220DC -40…+60, нет

АРМКОНТ А4 K8DI220DC* -40…+60, есть

АРМКОНТ А4 K8DI24 АГСН.426410.103 Клеммный модуль, ввод 24 В, постоянный ток, 8 каналов

АРМКОНТ А4 K8DI24 -40…+60, нет

АРМКОНТ А4 K8DI24* -40…+60, есть

DR-4524 или аналогичный Источник питания +24 B, 2,5 А

DR-4524 -20…+50

TCL 060-124 или аналогичный Источник питания +24 B

TCL 060-124 -25…+70

1.1.4 Маркировка Маркировка модулей содержит:

условное обозначение (наименование) модуля; товарный знак предприятия - изготовителя; порядковый номер по системе нумерации предприятия - изготовителя; год и месяц изготовления; шильдики, поясняющие назначение контактов разъемов; отметка ОТК; знак соответствия по ГОСТ Р 50460-92.

Вид, место и способ нанесения маркировки соответствуют конструкторской документации.

Маркировка нанесена на потребительскую тару или ярлык, прикрепленный к ней, в виде наклейки, выполненной типографским способом, обеспечивающим четкость и сохранность маркировки в процессе транспортирования и хранения.

1.1.5 Упаковка Упаковка модулей обеспечивает хранение в течение года без дополнительной консервации.



1.2 МОДУЛИ ВВОДА-ВЫВОДА

1.2.1 Общие технические характеристики модулей ввода-вывода

Модули ввода-вывода семейства АРМКОНТ А4 предназначены для ввода, вывода, преобразования и гальванической изоляции сигналов управления объектом.

Модули ввода-вывода аналоговых сигналов являются средством измерения, каналы, используемые в сферах, подлежащих государственному метрологическому контролю и надзору, подлежат первичной поверке до ввода в эксплуатацию или после ремонта и периодической поверке в процессе эксплуатации.

Конструкция корпусов модулей имеет степень защиты IP20 по ГОСТ 14254-96. Модули имеют унифицированное конструктивное исполнение корпуса, позволяющее устанавливать модули на стандартную DIN-рейку внутри монтажных шкафов или другого оборудования, защищающего от воздействий внешней среды, обеспечивающего подвод сигнальных проводов и ограничивающего доступ к модулям. Подключение проводов к модулю осуществляется с помощью клеммных соединителей.

Модуль состоит из нижней платы с клеммными соединителями и электронного блока.

Рисунок 1 показывает внешний вид модуля.

Рисунок 1 – Внешний вид модулей ввода-вывода АРМКОНТ А4

Кнопка СЕРВИС Кнопка КОНФИГ Светодиодная индикация

Электронный Нижняя блок плата



Корпус модулей ввода-вывода выполнен из пластика. На лицевой стороне модулей расположены светодиодные индикаторы, кнопка записи параметров СЕРВИС и кнопка КОНФИГ (Конфигурирование). Разъемы для подключения входных и выходных сигналов, сигналов питания и последовательного интерфейса расположены с одной стороны.

Электропитание модулей ввода-вывода осуществляется от источника постоянного тока номинальным напряжением 24 В. Работоспособность модулей гарантируется в диапазоне напряжения питания 10…30 В, клеммных соединителей в диапазоне 20…28 В. Количество источников питания определяется общим уровнем потребляемой мощности заказанного контроллера.

Таблица 4 – Потребляемая мощность модулей АРМКОНТ А4

Наименование Питание модуля, В

Максимальная потребляемая

мощность без учета подключенных

внешних цепей, Вт

Модуль процессорный АРМКОНТ-300 18…30 10 Модуль ввода-вывода дискретных сигналов АРМКОНТ A4 64DIO

10…30 1,5

Модуль ввода аналоговых сигналов АРМКОНТ A4 8LI

10…30 2

Модуль ввода-вывода аналоговых сигналов АРМКОНТ A4 9AIO

10…30 3

Клеммный модуль АРМКОНТ A4 K8DOSR 20…28 1

Клеммный модуль АРМКОНТ A4 K8DOR 20…28 5

Клеммный модуль АРМКОНТ A4 K8DI220AC 20…28 1

Клеммный модуль АРМКОНТ A4 K8DI220DC 20…28 1

Клеммный модуль АРМКОНТ A4 K8DI24 20…28 1

Все модули имеют гальваническую развязку между входными/выходными каналами и землей источника питания (процессорной частью). Испытательное напряжение гальванической развязки указывается для каждого модуля.

Все модули имеют гальваническую развязку последовательного интерфейса. Испытательное напряжение гальванической развязки – 500 В.

Все модули имеют сторожевой таймер WatchDog.



Модули ввода-вывода устойчивы к воздействию следующих климатических и механических факторов:

рабочая температура окружающего воздуха от минус 40 до плюс 60 °С; относительная влажность окружающего воздуха от 10 до 95 % при

температуре плюс 35 °С; атмосферное давление от 84 до 106,7 кПа; вибрация для частот от 5 до 9 Гц с амплитудой смещения 3,5 мм; вибрация для частот от 9 до 150 Гц с ускорением 10 м/с2.

Габаритные размеры модулей ввода-вывода — не более 155 60 110 мм.

Масса модулей ввода-вывода – не более 0,4 кг.

Средняя наработка на отказ с учетом технического обслуживания, регламентированного в данном документе, - не менее 100 000 часов.

Назначенный срок службы модулей -15 лет.

Более точные технические характеристики можно узнать из описаний каждого модуля, приведенных в настоящем РЭ.



1.2.1.1 Нижние платы модулей ввода-вывода

Конструкция модулей состоит из двух плат – нижней платы с клеммными соединителями для подключения объектовых проводов и электронного блока. Нижняя плата имеет элементы для крепления на стандартную DIN-рейку, разъемы и направляющие для установки электронного блока.

Нижняя плата крепится на DIN-рейке с помощью пластиковых держателей (плата вливается и защелкивается). Для съема платы через специальные отверстия с помощью отвертки с узким жалом необходимо отвести держатели на концах фиксаторов.

Рисунок 2 показывает внешний вид универсальной платы CLU. Данная нижняя плата применяется в модулях АРМКОНТ А4 8LI и АРМКОНТ А4 9AIO.

Рисунок 2 – Внешний вид универсальной нижней платы CLU

Разъемы XS1 и XS2 предназначены для установки электронного блока. Конструкция разъемов позволяет подключать модули без выключения питания («горячая замена»).

Разъемы для установки электронного блока

Светодиод «Питание»

Клеммы для подключения питания и интерфейса

Клеммы для подключения объектовых сигналов

Установка терминирующих резисторов

Установка сигнала ОЕ и адреса в сети

ХР1 ХР2 ХР3 4 5 6 7… …ХР20

ХS1 XS2

ХS3 XS4

Перемычки, замыкающие контакты объектовых разъемов XS3 и XS4

Отверстия для съема платы с DIN-рейки

1A 1B



Ряд клемм XS3 и XS4 предназначен для подключения сигналов защитного заземления, питания, интерфейса и объектовых сигналов. Так как нижняя плата является универсальной, то общими сигналами для всех модулей ввода-вывода являются клеммы для подключения питания и интерфейса (первые четыре пары клемм). Остальные сигналы подключаются в зависимости от типа модуля.

Перемычки ХР3…ХР20 замыкают контакты объектовых клемм с одинаковыми номерами (контакты А и В клемм XS3 и XS4). Установка этих перемычек может понадобиться для некоторых типов сигналов или для удобства применения в резервированных системах. Подробнее про установку перемычек ХР3…ХР20 описано в разделах модулей ввода-вывода.

Рисунок 3 показывает пример нижней платы с установленными перемычками ХР3…ХР20.

Рисунок 3 – Установка перемычек дублирования клемм на плате CLU

Перемычки, замыкающие контакты объектовых разъемов XS3 и XS4

ХР3 4 5 6 7… …ХР20

XS1 XS2

XS3 XS4



Рисунок 4 показывает внешний вид платы CLD. Данная нижняя плата применяется в модулях АРМКОНТ А4 64DIO.

Рисунок 4 – Внешний вид нижней платы CLD

Нижняя плата имеет перемычки, которые нужно устанавливать самостоятельно. Перемычки XP1 и ХР2 предназначены для подключения терминирующих резисторов 120 Ом. Подробнее об установке терминирующего резистора написано в пункте «Коммуникационные интерфейсы».

С помощью DIP-перключателя устанавливается адрес модуля в сети и сигнал ОЕ.

Для индикации поданного на клеммы напряжения питания предназначен зеленый светодиод ПИТАНИЕ, расположенный рядом с входными клеммами.

Общими для всех модулей ввода-вывода являются контакты разъемов 1А…4А, 1В…4В.

Рисунок 5 показывает расположение общих для всех типов плат перемычек и части разъема XS3.

ХP23 XP24 ХP21 XP22

Светодиод ПИТАНИЕ

Клеммы для подключения питания и интерфейса

Разъемы для подключения плоских кабелей

Установка терминирующихрезисторов

ХР1 ХР2

ХS1 XS2

ХS3

1A 1B

Разъемы для установки электронного блока

Установка сигнала ОЕ и адреса в сети



Рисунок 5 – Общая часть разъема XS3 и общие перемычки нижних плат

Таблица 5 приводит назначение общих для всех модулей ввода-вывода контактов разъема XS3.

Таблица 5 - Назначение контактов разъема XS3, общих для всех модулей

№ контакта Обозначение контакта Назначение контакта

1A D1+ Данные положительной полярности, канал 1

1B ERTH Защитное заземление

2A D1 - Данные отрицательной полярности, канал 1

2B +24V Вход для подключения питания +24 В


3B GND Земля источника питания 24 В


4B OE Сигнал ОЕ. Вход

XS1 XS2 XS1 XS2

ХS3 XS3

ХР1 ХР2 ХР1 ХР2

1A 1A

1B 1B

Установка терминирующего резистора



1.2.1.2 Коммуникационные интерфейсы

Модули ввода-вывода имеют два коммуникационных интерфейса, которые работают одновременно и независимо, и могут быть использованы в качестве дублированного интерфейса. Подключение коммуникационных интерфейсов к модулям ввода-вывода осуществляется с помощью разъема XS3 одинаково для всех типов модулей и нижних плат.

Все модули ввода-вывода имеют идентичные контакты разъемы для подключения коммуникационных интерфейсов. Рисунок 6 показывает расположение контактов.

Таблица 6 содержит информацию о назначении контактов разъема XS3.

Таблица 6 - Назначение контактов разъема XS3, предназначенных для подключения коммуникационных интерфейсов






Линия связи представляет собой витую пару проводников в общем экране, имеющую волновое сопротивление порядка 120 Ом. По ней передаются сигналы данных D1+/D1- и D2+/D2-. Линии связи подключают к соответствующим контактам разъема XS3. Экран кабеля заземляют (соединяют с защитным заземлением) с одного конца.

Рисунок 6 – Пример подключения интерфейсов

На концах магистрали установлены терминирующие резисторы

XS3 XS3 ХР1 ХР2 ХР1 ХР2



Рекомендуемые типы кабелей для последовательного коммуникационного интерфейса: КИПЭВ 1х2х0,6 (КИПЭВ 1х2х0,78), КСПвЭВ (КСПвЭП) 1х2х0,4 или аналогичные.

Сеть необходимо прокладывать в виде магистрали с последовательным подключением модулей «в разрыв» линии, без отводов. Сигнальные пары D1+/D1- и D2+/D2- должны иметь согласующие резисторы 120 Ом на концах кабеля (сегмента сети). Установку согласующего резистора на одном конце производят установкой перемычек ХР1 для канала 1 и ХР2 для канала 2. Рисунок 6 показывает пример подключения интерфейсного кабеля и установку перемычки на конце линии. Перемычки должны быть установлены на модулях, расположенных в начале и в конце магистрали.

Из-за ограниченной нагрузочной способности шинных формирователей RS-485 в одном сегменте сети может работать не более 32 устройств. Для увеличения числа подключаемых модулей следует применять ретрансляторы. Ретрансляторы позволяют увеличить число сегментов сети и расстояния, а также обеспечивают дополнительную гальваническую развязку.

Все модули имеют гальваническую развязку последовательных интерфейсов. Испытательное напряжение гальванической развязки – 500 В.

Связь с процессорным модулем осуществляется по двум интерфейсам RS-485 по протоколу Modbus RTU (Modbus Application protocol specification v.1.1b и MODBUS over Serial Line. Specification and Implementation Guide. v1.02; http://www.Modbus-IDA.org). Модуль ввода-вывода является ведомым, процессорный модуль – ведущим. Оба интерфейса функционируют одновременно и независимо.

Адрес модуля ввода-вывода лежит в диапазоне от 1 до 127. Адрес задается переключателем на нижней плате. Контакты с 1 по 7 используются для установки адреса в двоичном виде. Контакт 8 используется для установки сигнала ОЕ. Пример установки адреса 01 и 03 показывает Рисунок 7. Сигнал ОЕ замкнут.

Рисунок 7 – Пример установки адреса и сигнала ОЕ



Установленный адрес используется при обмене по обоим интерфейсам. Адрес 247 зарезервирован для адреса по умолчанию, при невозможности прочитать значение переключателя. Широковещательные посылки допускаются (адрес равен 0).

Связь осуществляется на скоростях от 9600 бит/с до 4,5 Мбит/с для последовательного интерфейса 1 и от 9600 бит/с до 2 Мбит/с для последовательного интерфейса 2. По умолчанию на модуле устанавливается скорость 115200 бит/с. Зазор в конце кадра может быть 1,75 мс (значение по умолчанию; согласно стандарту для скоростей, больших 19200), 3,5 байта (для обеспечения уменьшения времени транзакции «команда – ответ») и от 2 мкс до 65 мс.

Формат передачи байта – 1 стартовый бит, 8 бит данных, четность (в зависимости от значения параметра), 1 стоповый бит.

Старший байт в слове передается первым, младшее слово (для 4-х байтовых значений) находится по младшему адресу.

Коммуникационные параметры (скорость, межкадровый зазор и режим четности) хранятся в энергонезависимой памяти и могут быть изменены по интерфейсу. Коммуникационные параметры одинаковы для обоих интерфейсов модуля.

1.2.1.3 Режимы работы модуля

Модули ввода-вывода работают в следующих режимах:

Начальная диагностика; Работа; Конфигурирование; Настройка.

Начальная диагностика выполняется всякий раз после включения питания, аппаратного или программного сброса. Она состоит из тестов:

ПЗУ (подсчета и проверки контрольной суммы); проверки целостности данных в энергонезависимой памяти (ЭППЗУ).

Все тесты выполняются до первой ошибки и именно в указанном порядке.

Если тест ПЗУ выявил ошибку, модуль переходит в Х-состояние, в котором находится до выключения питания или аппаратного сброса. При этом он не отвечает на обращения к нему и не выполняет никаких команд.

Тест ЭППЗУ состоит из трех частей:

проверки целостности блока коммуникационных параметров; проверки целостности калибровочных коэффициентов; проверки целостности остальных настроек модуля.

При обнаружении ошибки блока коммуникационных параметров модуль выставляет флаг ошибки ЭППЗУ и принимает значения по умолчанию:

скорость - 115200 бит/с; зазор в конце кадра – 1,75 мс; режим четности – even parity;

и переходит в режим Конфигурирование.



Если обнаружено разрушение настроек модуля или калибровочных коэффициентов модуль выставляет соответствующий флаг ошибки ЭППЗУ и без дополнительных команд переходит в режим Настройка.

Если ни один тест не выявил ошибок, модуль переходит в режим Работа.

В режиме Работа модуль непрерывно осуществляет при наличии каналов ввода измерение входных сигналов, обрабатывает полученные значения и запоминает их во внутреннем буфере. При наличии каналов вывода данные из внутреннего буфера поступают на выходы модуля (данные на выход поступают с заданным периодом независимо от обновления их во внутреннем буфере). Одновременно с этим модуль принимает и выполняет команды, поступающие по интерфейсам от процессорного модуля.

Модуль переходит в режим Настройка сразу после завершения начальной диагностики в случае разрушения данных в ЭППЗУ или из режимов Работа и Конфигурирование в результате выполнения команды. Модуль остается в режиме Настройка до выключения питания, выполнения команды перезапуска или команд перехода в другой режим. В режиме Настройка модуль не обрабатывает команды ввода-вывода сигналов. Этот режим предназначен для записи данных в ЭППЗУ.

Модуль переходит в режим Конфигурирование по команде из режимов Работа или Настройка. Коммуникационные параметры при этом не меняются.

Модуль также переходит в режим Конфигурирование при нажатии кнопки КОНФИГ при включении питания, нажатие кнопки КОНФИГ в другие моменты времени не оказывает влияние на поведение модуля. При переходе в режим Конфигурирование по нажатию кнопки скорость становится равной 115200, межкадровый зазор – 1,75 мс, режим четности - even parity (коммуникационные параметры принимают значения по умолчанию). Этот способ перехода в «Конфигурирование» удобен для случаев, когда коммуникационные параметры модуля неизвестны. Адрес модуля задается переключателем.

В режиме Конфигурирование доступно изменение коммуникационных параметров. Измененные параметры вступают в силу после выхода из режима Конфигурирование.

1.2.1.4 Настройка параметров и «горячая замена» модулей

Модули ввода-вывода имеют ряд параметров, которые требуют настройки перед началом эксплуатации, например, коммуникационные параметры, границы диапазонов аналоговых сигналов, настройки фильтров аналоговых входов и таймаут для обнаружения отсутствия обмена по сети, настройки дискретных каналов и др. Все эти параметры хранятся в энергонезависимой памяти. Запись параметров осуществляется в режиме Настройка. После включения питания модуль тестирует целостность записанных данных и при положительном результате приступает к функционированию с заданными параметрами. С производства модули поступают с записанными параметрами по умолчанию, конкретные параметры и их значения приведены в описании каждого модуля.

Для записи параметров модуль в составе нижней платы и электронного блока надо подключить к процессорному модулю или компьютеру по любому из своих интерфейсов. Для записи параметров используется поставляемое в составе программно-технического комплекса программное обеспечение, описание



конкретных действий по заданию параметров приведено в документации на программное обеспечение.

Для настройки однотипных модулей существует возможность копирования параметров модуля. Для этого после настройки одного модуля его электронный блок надо отсоединить от нижней платы и подключить к нижней плате другого модуля. После чего включить питание модуля с нажатой кнопкой КОНФИГ, по светодиодной индикации убедиться, что модуль перешел в режим Конфигурирование, и нажать кнопку СЕРВИС, убедиться, что светодиоды РАБОТА и ОШИБКА будут несколько секунд включены одновременно, а потом модуль перейдет в режим Работа.

Конструктивное решение позволяет производить замену электронного блока, не отсоединяя питание, интерфейсные и объектовые сигналы. При этом новый электронный блок не требует дополнительной настройки и конфигурирования, кроме проверки установки перемычек, если они есть на этом блоке. Новый блок необходимо вставить на место заменяемого и по состоянию светодиодной индикации проконтролировать, что модуль перешел в режим Работа.

ВНИМАНИЕ При «горячей замене» электронного блока из-за дребезга механического контакта в разъеме возможна ситуация, когда при включении модуль перейдет в режим Конфигурирование или Настройка. В этом случае надо повторно вставить электронный блок в разъем нижней платы и убедиться, что модуль перешел в режим Работа.

ВНИМАНИЕ При «горячей замене» электронного блока не допускайте случайного нажатия кнопок КОНФИГ и СЕРВИС. Это может привести к порче параметров в энергонезависмой памяти.

1.2.1.5 Электропитание модулей

Электропитание подключается с помощью разъема XS3 одинаково для всех типов модулей ввода-вывода и нижних плат. Все модули ввода-вывода имеют идентичные контакты разъемы для подключения питания.

Таблица 7 содержит информацию о назначении контактов разъема XS3, предназначенных для подключения питания.

Таблица 7 – Контакты разъема XS3, предназначенные для подключения электопитания


1B ERTH Защитное заземление

2B +24V Вход для подключения питания +24В

3B GND Земля источника питания 24 В

4B OE Вход для подключения сигнала ОЕ



Рисунок 8 показывает пример подключения источника питания и заземления.

Защитное заземление модулей следует выполнять по схеме «звезда». Индивидуальные проводники от вывода защитного заземления разъёма XS3 контакт 1B каждого модуля подключаются к единой точке внутри электротехнического шкафа.

Рисунок 8 – Подключение электропитания и заземление модулей

1.2.1.6 Сигнал ОЕ

Для модулей ввода сигналов контакт 4В разъема XS3 не подключен. Для модулей, имеющих дискретные или аналоговые каналы вывода, контакт 4В является входом сигнала ОЕ (Output Enable). При замыкании сигнала ОЕ с общим проводом источника питания (контакт 3В) выходные каналы активны. Если сигнал не подключен, или на него подано напряжение более 5 В, то выходные каналы переходят в пассивное (разомкнутое) состояние, хотя модуль продолжает работать и выводить во внутренние регистры данные, получаемые по последовательному интерфейсу. Замыкание и размыкание выходных каналов производится аппаратно. Эта функция выходов применяется при резервировании, когда два выходных канала управляют одной нагрузкой. Если резервирование не используется, то сигнал ОЕ можно объединить с землей источника питания, замкнув контакт 4B и 3B. Сигнал ОЕ также можно замкнуть при помощи переключателя на нижней плате, контакт 8. Рисунок 7 показывает пример установки сигнала ОЕ на нижней плате с помощью переключателя. Если используется режим резервирования модулей, контакт 8 должен быть разомкнут.

+ - 24В

Источник питания

+ _ 24В

1A 1A

1B 1B

XS1 XS2 XS1 XS2

XS3 XS3



1.2.1.7 Индикация работы модулей ввода-вывода

На верхней лицевой панели модулей ввода-вывода находятся светодиодные индикаторы режима работы модуля: ОШИБКА, РАБОТА и СЕТЬ. Эти индикаторы есть на всех модулях.

На модулях ввода-вывода дискретных сигналов установлены 8 зеленых/красных индикаторов, которые отображают, на вход (зеленый) или выход (красный) сконфигурирована группа каналов.

На модулях ввода-вывода аналоговых сигналов установлены 8 (АРМКОНТ А4 8LI) или 9 (АРМКОНТ А4 9AIO) красных индикаторов. Первые восемь отображают обрыв входной цепи сигнала или отказ измерительного канала (включенное состояние). Включенный девятый светодиод на модуле АРМКОНТ А4 9AIO отображает обрыв выходной цепи, при значение выходного сигнала в районе 0 мА обрыв может диагностироваться нестабильно.

С помощью индикаторов ОШИБКА, РАБОТА и СЕТЬ можно контролировать правильность прохождения начальных тестов и дальнейшую работу модуля (см. Таблица 8).

Таблица 8 - Индикация состояния модулей ввода-вывода

Индикаторы Описание состояния модуля

ОШИБКА РАБОТА

ВЫКЛ ВКЛ Режим Работа

МИГАЕТ ВКЛ Режим Конфигурирование

ВЫКЛ МИГАЕТ Режим Настройка

ВКЛ ВЫКЛ Режим Модуль неисправен

ВЫКЛ ВЫКЛ НЕТ ПИТАНИЯ

Светодиод СЕТЬ показывает активность сети (интенсивность обмена).



2 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПО НАЗНАЧЕНИЮ

2.1 ПОДГОТОВКА ИЗДЕЛИЯ К ИСПОЛЬЗОВАНИЮ

Работа с модулями осуществляется на этапах подготовки прикладной программы, пуско-наладочных работ на объекте, во время эксплуатации системы.

Пуско-наладочные работы осуществляются персоналом монтажно-наладочных организаций. Модули размещаются на объекте и подключаются к внешним сигналам в соответствии с проектом АСУТП. Во время эксплуатации АСУТП оператор-технолог может следить за параметрами технологического процесса, отображаемыми на встроенных индикаторах модулей. Оператор-технолог может воздействовать на процесс, используя выносной блок клавиатуры, если эти действия предусмотрены в прикладной программе. Модули не требуют какого-либо обслуживания в период эксплуатации АСУТП за исключением аварийных ситуаций, вызывающих неисправность модулей.

Перед началом работы следует:

внимательно ознакомиться с руководством по эксплуатации и другой документацией, прилагаемой при поставке модулей;

ознакомиться с начальными (заводскими) установками каждого модуля; изучить назначение разъемов;

ВНИМАНИЕ Неправильное подключение или подключение интерфейсных разъемов при включенном питании может привести к повреждению электронных компонентов плат.

если модули находились при отрицательной температуре, перед включением их следует выдержать при комнатной температуре не менее 6 часов для избежания образования конденсата на поверхности плат и разъемов;

проверить комплектность поставки: типы установленных модулей должны соответствовать комплекту поставки;

перед началом работы необходимо убедиться в наличии заземления. Заземление модулей ввода-вывода производится при помощи контакта защитного заземления 1B разъема XS3 (на нижней плате). Даже если питание 24 В не используется модулем ввода-вывода, заземление должно быть подключено;

заземление необходимо выполнить одножильным медным проводом, сечением не менее 1,5 мм2. Сопротивление защитного заземления между любой точкой металлического корпуса модуля и общей клеммой защитного заземления монтажного шкафа не должно превышать 0,1 Ом;

ОПАСНОСТЬ Отсутствие защитного заземления для модулей может привести не только к их неработоспособности, но и к производственным травмам. При отсутствии заземления могут наблюдаться сбои в работе модулей, сбои при коммутации, измерении и передаче сигналов

После выполнения перечисленных выше мер, модули готовы к работе.

Для дальнейшей работы с модулями пользуйтесь описанием применяемого программного продукта.



2.2 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИЗДЕЛИЯ

Модули ввода-вывода семейства АРМКОНТ А4 предназначены для установки внутри электротехнических шкафов.

Рисунок 31 показывает пример монтажа модулей внутри шкафа при типовом размещении удаленных модулей УСО (без процессорного модуля). Модули устанавливаются вертикально на DIN – рейку по два модуля в ряд, так, что объектовые провода выводятся в разные стороны. Такое размещение позволяет экономить место в шкафу и удобно подключать объектовые кабели. Благодаря небольшому размеру модулей ввода-вывода, шкаф может быть небольшой глубины. На приведенном примере для шкафа в 30 модулями ввода - вывода габаритные размеры 800 х 2000 х 400 мм. Небольшие шкафы глубиной 400 мм могут иметь навесной монтаж.

Рисунок 31 – Пример размещения модулей ввода-вывода в шкафу УСО (без процессорного модуля)

Модули ввода-вывода



Монтаж шкафа удобнее вести, устанавливая вначале только нижние платы. После проверки монтажа на нижние платы устанавливаются электронные блоки модулей ввода-вывода. Перед установкой электронного блока он должен быть настроен и сконфигурирован, при установке блока на нижнюю плату должна быть проведена процедура копирования данных, описанная в пункте «Настройка параметров и «горячая замена» модулей».

Рисунок 32 показывает пример монтажа модулей дискретного ввода – вывода и клеммных модулей внутри шкафа при типовом размещении удаленных модулей УСО (без процессорного модуля). Модули устанавливаются вертикально на DIN – рейку.

Рисунок 32 – Пример размещения дискретных модулей ввода-вывода и клеммных модулей в шкафу УСО (без процессорного модуля)

Рисунок 33 показывает пример монтажа резервированных процессорных модулей АРМКОНТ-300 внутри шкафа. Для ввода, вывода и гальванической развязки дискретных сигналов, подключаемых к процессорным модулям, вертикально на DIN-рейки устанавливаются клеммные модули.

Модули ввода-вывода А4 64DIO

Клеммные модули



Рисунок 33 – Пример размещения резервированных процессорных модулей и клеммных модулей в шкафу

Процессорные модули АРМКОНТ 300

Клеммные модули



3 ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ Техническое обслуживание модулей состоит в профилактическом осмотре модулей и периодической поверке аналоговых каналов ввода и вывода.

Периодичность профилактических осмотров при техническом обслуживании — не реже одного раза в год. При осмотре модулей проверяется надежность контактов соединителей, при необходимости винтовые зажимы подтягиваются, удаляется пыль методом продувки сжатым воздухом.

Аналоговые каналы модулей подлежат периодической поверке. Периодичность поверки — раз в три года. Методика поверки описана в документе АГСН.421240.001МП «Промышленный контроллер АРМКОНТ. Методика поверки».

3.1 МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ

К работе по монтажу и обслуживанию модулей допускается обученный персонал, имеющий допуск для работы на электроустановках с напряжением до 1000 В.

По способу защиты человека от поражения электрическим током аппаратура модулей соответствует классу I (ГОСТ 12.2.007.0).

Перед началом эксплуатации модулей необходимо убедиться в наличии защитного заземления для каждого модуля. Запрещается эксплуатация модулей без защитного заземления.

Перед снятием или установкой источников питания 220/24 В необходимо выключить питание и вынуть сетевой шнур из розетки. Запрещается снимать, устанавливать, подключать модули, если вилка источников питания включена в сеть 220 В.

ОПАСНОСТЬ Запрещается подключать или отключать разъемы питания, входные, выходные и интерфейсные разъемы при включенном питании. Необходимо обесточить как модули, так и подсоединяемые датчики и исполнительные механизмы.

ВНИМАНИЕ Изделия содержат компоненты, чувствительные к статическому электричеству. Брать и держать модули можно только за края плат, не касаясь установленных на них электронных компонентов

3.2 ПРОВЕРКА РАБОТОСПОСОБНОСТИ

Проверка работоспособности модулей ввода-вывода осуществляется каждый раз при включении питания или при сбросе модулей. Встроенное программное обеспечение модулей проверяет контрольную сумму ПЗУ и целостность блоков параметров в ЭППЗУ.

После монтажа модулей проверка работоспособности производится при помощи используемого программного обеспечения. Порядок работы описан в описании, поставляемом вместе с программным обеспечением.



3.3 МОНТАЖ И ДЕМОНТАЖ СОСТАВНЫХ ЧАСТЕЙ

Модули фиксируются на DIN-рейке с помощью зажима защелки, находящегося с обратной стороны корпуса. Перед снятием и установкой модуля необходимо отсоединить ответные части присоединительных разъемов.

ОПАСНОСТЬ Запрещается снимать и устанавливать модули и объектовые разъемы при включенном питании. Перед любыми работами по монтажу модулей необходимо в целях безопасности вынуть сетевой шнур источников питания из розетки

3.4 СОПРОВОЖДЕНИЕ

Модули разработаны и изготовляются в России. Вы всегда можете получить квалифицированную консультацию по телефону или по электронной почте по любым вопросам, касающимся модулей и другой нашей продукции. Информация обо всех разработках и изделиях нашей фирмы распространяется бесплатно. Вы можете получить ее в печатном виде, в виде файлов на дисках или по электронной почте. При наличии доступа к глобальной сети Internet Вы имеете возможность получать текущую информацию о наших разработках на нашей WWW-странице. Мы также будем благодарны за все предложения по улучшению работы и модернизации изделия.

4 ТЕКУЩИЙ РЕМОНТ Ремонт модулей ввода-вывода по гарантийным обязательствам осуществляет только предприятие-изготовитель.

Срок и стоимость выполнения работ по негарантийному ремонту определяется после осмотра изделия специалистом предприятия-изготовителя.

5 ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ И ХРАНЕНИЕ Модули должны транспортироваться в упаковке предприятия-изготовителя в закрытом транспорте (автомобильном, железнодорожном, воздушном в отапливаемых отсеках) в условиях транспортирования 5 по ГОСТ 15150-69.

Транспортирование упакованных модулей должно производиться в соответствии с правилами перевозок грузов, действующими на данном виде транспорта.

Во время погрузочно-разгрузочных работ и транспортирования упакованные модули не должны подвергаться резким ударам и воздействию атмосферных осадков. Способ укладки упакованных модулей на транспортное средство должен исключать их перемещение.

Перед распаковыванием модулей, транспортированных при отрицательной температуре, модули выдержать в течение 6 ч в условиях хранения 1 по ГОСТ 15150.

Модули в упаковке предприятия-изготовителя могут храниться при температуре окружающего воздуха от минус 40 до плюс 70 С и относительной влажности от 10 до 95 % без конденсации влаги.



Лист регистрации изменений

Изм

.

Номера листов (страниц) Всего листов (стр.) в докум.

№ докум. АГСН

Входящий № сопр. докум. и

дата Подп.

Дат

а

изменён-ных

заменён-ных

новых аннули-рованных

МОДУЛИ ВВОДА ВЫВОДА СЕМЕЙСТВА … › oborud › a4_mod.pdf1.1.1 Назначение Модули семейства АРМКОНТ А4 соответствуют

Documents