PC-совместимый контроллер ADAM-5510E/TCP

Технические характеристики

• Тип микропроцессора – 16-ти разрядный 80188.

• Емкость оперативной памяти - 640 Кбайт.

• Емкость энергонезависимого ОЗУ – 384 Кбайт.

• Емкость накопителя на флэш-диске - 1,5 Мбайт.

• Операционная система – ROM-DOS.

• Последовательные порты ввода/вывода – три - RS-232/RS-485, один – RS-232.

• Протокол прикладного уровня последовательных портов ввода/вывода –Modbus.

• Порт Ethernet 10/100Base-TX – 1.

• Транспортный протокол порта Ethernet – TCP/IP.

• Протокол прикладного уровня – Modbus/TCP.

• Максимальное количество сигналов ввода/вывода – 128.

• Наличие сторожевого таймера.

• Наличие часов реального времени.

• Потребляемая мощность процессора – 2,5 Вт.

• Гальваническая изоляция по цепям питания – 3000 В.

• Гальваническая изоляция по вводу/выводу – 3000 В.

• Гальваническая изоляция для коммуникаций – 2500 В (только для СОМ2 и Ethernet).

• Напряжение электропитания – нестабилизированное от +10 В до +30 В.

• Защита от переполюсовки блока питания.

• Диапазон рабочих температур – от –10°С до +70°С.

• Диапазон температур хранения - от –25°С до +85°С.

• Относительная влажность воздуха - от 5% до 95% без конденсации влаги.

• Программная поддержка - С-библиотеки Borland C++ for DOS.

Модули

Номенклатура используемых модулей весьма обширна. Модули выполняются в определенных форматах. Их можно разделить на две большие группы: интеллектуальные модули и модули, устанавливаемые в ПЛК и базовые блоки. Интеллектуальные модули способны самостоятельно выполнять возложенные на них функции сбора данных, управления, преобразования интерфейса, представления информации и др. Вторая группа модулей работает под управлением контроллера базового блока.

Фирма Advantech производит модули под маркой ADAM следующих серий:

- ADAM-3000. Модули этой серии предназначены для нормализации аналоговых сигналов термопар, термометров сопротивления, тензомостов и некоторых других. Они используют трехуровневую гальваническую развязку (по входу, выходу и по питанию) с напряжением изоляции до 1000 В. Диапазон входного и выходного сигналов устанавливается с помощью переключателей. В модули, работающие с термопарами, встроены схемы компенсации температуры холодного спая. Можно включать/выключать активный фильтр нижних частот, что позволяет изменять полосу частот пропускания с 5 Гц на 1 кГц. Питаются модули от +24 В. Диапазон рабочих температур – от 0 до + 70. Связь таких модулей с платами ввода/вывода производится с помощью специальных переходных плат и соединительных кабелей. Устанавливаются модули на DIN-рельс.

- ADAM-4000. Это интеллектуальные модули, созданные для построения распределенных систем сбора данных и управления на базе интерфейса RS-485. Они имеют встроенный микропроцессор, сторожевой таймер и программную установку параметров. Сеть таких модулей может управляться компьютером с любой архитектурой. Для перехода к сети Ethernet в серии имеются модули, выполняющие роль шлюзов между нею и последовательной сетью RS-485: ADAM-4570 (2 порта RS-232/422/485), ADAM-4571 (1 порт) и ADAM-4572 для 1 порта с протоколом ModBus.

Модули аналогового ввода используют АЦП на 16 разрядов: ADAM-4011(напряжение/ток+термопара), ADAM-4012 (напряжение/ток), 4013 и 4015 (термометры сопротивления), 4016 (тензодатчик), ADAM-4017(8 каналов напряжение/ток), 4018 (8 каналов термопар), универсальный 8-канальный ADAM-4019. Все модули имеют частоту опроса 10 Гц.

Модуль аналогового вывода ADAM-4021 с ЦАП на 12 разрядов.

Модули дискретного ввода/вывода: ADAM-4050 (7 каналов ввода с уровнем нуля не более 1В и уровнем 1 от 3,5 до 30 В; 8 каналов вывода типа открытый коллектор – 30 В/30 мА); 4052 (8 каналов изолированного ввода); 4053 (16 каналов ввода, в т.ч. “сухой контакт” до 500 метров). Модуль релейной коммутации ADAM-4060 на два нормально разомкнутых канала (Form A) и два переключающих канала (Form C). Модуль ввода частотных/импульсных сигналов ADAM-4080 содержит 2 32-разрядных счетчика с частотой счета от 5 Гц до 50 кГц и длительностью импульса не менее 10 мкс; интервал времени измерения выбирается программно – 1 с или 0,1 с.

Все названные модули питаются нестабилизированным напряжением 10 – 30 В и рассчитаны на рабочий диапазон температур от –10 до +70 (шлюзы от 0 до +60).

Для расширенного диапазона температур (-40 - + 85) выпускаются новые модули серии ADAM-4000:

ADAM-4117 – 8-канальный аналоговый ввод;

ADAM-4118 - 8-канальный ввод сигналов термопар;

ADAM-4150 – дискретный ввод/вывод;

ADAM-4168 – модуль релейной коммутации;

ADAM-45201 – преобразователь интерфейса RS-232 в RS-422/485.

- ADAM-5000. Модули этой серии рассчитаны на работу в базовом блоке из 4-8 модулей, и выполняют аналоговый ввод/вывод и дискретный ввод/вывод. В серию входят следующие модули. Аналоговый ввод: ADAM-5013 (3 канала для термометров сопротивления, 16-разрядный АЦП, 10 отсчетов/с, несовместим с ADAM-5000/CAN ); ADAM-5017 (8 каналов) и ADAM-5017H (13 разрядов, но частота выборки зависит от базового блока: для ADAM-5510 и 5511 – 8 кГц, и 600 Гц для других блоков при считывании данных в инженерных единицах, модуль 5017 один; несовместим с ADAM-5000/CAN); ADAM-5018 (8 каналов термопар). Остальные параметры как у модуля ADAM-5013. Аналоговый вывод – ADAM-5024 (4 канала, 12 разрядов, программно устанавливаемая скорость нарастания выходного сигнала – от 0,125 до 128 мА/с для тока и от 0,0625 до 62 В/с для напряжения). Дискретный ввод/вывод: ADAM-5050 (16 каналов ввода/вывода с установкой режима работы канала с помощью DIP-переключателя, при вводе ноль – не более 2 В единица – от 4 до 30 В, режим “сухой” контакт, выход – открытый коллектор до 30 В и 100 мА); ADAM-5051/5052 (16/8 каналов ввода); ADAM-5055S (по 8 каналов ввода/вывода с гальванической развязкой и световой сигнализацией); ADAM-5056S (16 каналов вывода, открытый коллектор до 40 В и 200 мА). Модули релейной коммутации ADAM-5060 и 5068 на 6/8 каналов постоянного или переменного тока. Модуль ADAM-5080 на 4 32-разрядных независимых счетчиков-таймеров с TTL-входами. Коммуникационный 4-канальный модуль ADAM-5090 с интерфейсом RS-232 для ПЛК ADAM-5510 и ADAM-5511.

- ADAM-6000. Это серия интеллектуальных модулей с интерфейсом Ethernet и встроенной Web-страницей. Для организации взаимодействия с верхними уровнями системы управления в модулях реализована поддержка протокола Modbus/TCP, и обмен данными происходит через OPC-сервер. Для настройки встроенной в модули Web-страницы предусмотрена возможность удаленной загрузки Java-аплетов. В состав серии входят коммуникационные модули: ADAM-6510 (4-портовый концентратор Ethernet 10 Мбит/с); ADAM-6520/22 (5/3-портовые коммутаторы Ethernet 10/100 Мбит/с); ADAM-6521 (5-портовый коммутатор Ethernet 10/100 Мбит/с с одним оптоволоконным портом); ADAM-6530 (модуль связи с модемом); ADAM-6500 (программируемый коммуникационный процессор с встроенной OC Windows CE, флэш-диском на 16 Мб, ОЗУ на 32 Мб и интерфейсами Ethernet 10/100 Мбит/с (1), RS-232 (три), RS-485 (один). Модули аналогового ввода с 16-разрядным АЦП: ADAM-6015 (6 дифференциальных каналов для подключения термометров сопротивления); ADAM-6017 (8 дифференциальных каналов с программной настройкой типа и диапазона входных сигналов); ADAM-6018 (8 каналов для подключения термопар).

Универсальный модульADAM-6024 имеет:

- 6 каналов аналогового ввода с АЦП на 16 разрядов, диапазоны сигналов ± 10 В, 0 – 20 mA, 4 – 20 mA;

- 2 канала аналогового вывода c ЦАП на 12 разрядов и выходными сигналами 0 – 10 В, 0 – 20 mA, 4 – 20 mA;

- по 2 канала дискретного ввода сигнальные или сухой контакт и вывода типа разомкнутый коллектор.

Модули дискретного ввода/вывода: ADAM-6050 (12 входных каналов типа “сухой контакт”, 6 выходных каналов типа открытый коллектор 30В/200 мА); ADAM-6051 (12 входных и 2 выходных канала как у ADAM-6050, 2 канала с 32-разрядными счетчиками с функциями подсчета событий до 5 кГц и измерения частоты от 0,3 Гц до 1 кГц). Модуль ADAM-6060 релейной коммутации и цифрового ввода (6 каналов ввода типа “сухой контакт”, 6 выходных реле типа ‘A’).

- ADAM-7000. Серия содержит многофункциональные ПЛК и модули, из которых собирается система непосредственно на DIN-рейке. Такая система может подключать до 128 аналоговых и до 512 дискретных каналов на один контроллер. Серия специализирована для промышленной автоматизации, в том числе для управления движением. Использует интерфейсы Ethernet и RS-485.

- ADAM-8000.ADAM 8000 — это контроллеры и подсистемы ввода вывода для сетей Fieldbus, отвечающие требованиям реального времени. Они с успехом могут использоваться в системах промышленной автоматизации с повышенными требованиями к надёжности оборудования и к временным параметрам контуров управления. Эти устройства работают в промышленных сетях PROFIBUS-DP, ModBus/TCP, CANopen и DeviceNet.

Контроллеры серии ADAM-8000 программно совместимы с контроллерами серии S7-300 фирмы Siemens, благодаря чему модули Advantech можно использовать в составе уже готовых систем автоматизации на базе S7-300,а также создавать с их помощью новые высокопроизводительные системы управления, удовлетворяющие самым строгим требованиям реального времени.

Платы сбора и обработки данных и управления

Платы, работающие на системной шине, можно подразделить на многофункциональные, аналогового ввода и вывода, дискретного ввода/вывода, интерфейсные и специализированные (для целей управления).

Многофункциональные платы (МФП) могут производить ввод аналоговых сигналов, вывод аналоговых сигналов, ввод/вывод дискретных сигналов, могут содержать еще счетчики/таймеры. Такие платы выполняются под различные системные шины. У разных фирм разная функциональность.

Advantech выпускает МФП для шин PCI и ISA – серии PCI-1710 и PCL-711.

Платы серии PCI-1710 имеют базовый вариант исполнения, а также вариант с высоким коэффициентом усиления для обработки слабых сигналов - PCI-1710HG. Эти платы имеют устройства для автоматического сканирования каналов, которое независимо от программного обеспечения управляет мультиплексором во время выборки. В статической памяти платы хранятся величины коэффициентов усиления по каждому каналу. Это обеспечивает возможность быстрого (до 100 кГц) опроса каналов с различными способами подключения входного сигнала (дифференциальным или с общим проводом). Платы имеют буфер FIFO (First In, First Out – первым вошел, первым вышел) объемом на 4 K значений для быстрой передачи данных и обеспечения высокой и предсказуемой скорости работы платы под Windows. Плата генерирует прерывание при заполнении буфера наполовину. На плате имеется программируемый счетчик для генерации импульсов запуска АЦП на базе МС Intel 82С54 – три 16-разрядных счетчика с опорной частотой 10 МГц. Один счетчик служит для подсчета событий по входным каналам, а два других образуют 32-разрядный таймер запуска. АЦП платы рассчитан на подключение 16 каналов с общим проводом или 8 дифференциальных каналов (режим выбирается программно). Он имеет разрешение в 12 бит. Время преобразования – 8 мкс. Можно подключать однополярное и двуполярное напряжение.

Фактическая частота выборки модуля 1710HG зависит от коэффициента усиления: при к=0,5 или 1 частота 100 кГц; для 5 или 10 – 35 кГц; для 50 или 100 – 7 кГц; для 500 или 1000 – 770 Гц.

Для базового варианта модуля частота 100 кГц. Аналоговые выходы – 2 с разрешением 12 бит. Частота обновления данных – 100 кГц. Скорость нарастания выходного напряжения – 10 В/мкс. Выходной сигнал с внешним опорным – от –10 до +10 В и максимальным выходным током в 10 мА.

Дискретные входы – 16 (TTL). Дискретные выходы – 16 (TTL). Внешний соединитель – SCSI-II на 68 кон.

Фирма предлагает также МФП серий: 1711 (недорогие платы с буфером на 1000 значений и временем преобразования АЦП в 10 мкс, остальные параметры те же); 1712 с частотой выборки 1 МГц при одинаковом коэффициенте усиления по всем 16/8 каналам, временем преобразования 0,5 мкс для 12 бит; 2 ЦАП по 12 бит каждый с частотой обновления до 1 МГц и скоростью нарастания 20 В/мкс; 1716 использует 16-разрядные ЦАП (5 мкс) и АЦП (2,5 мкс); PCL-818 – серия плат с 16 однопроводными/8 диф. аналоговыми входами для 12-разрядного АЦП с частотой дискретизации 100 кГц (40 кГц – для дешевой модели), с одним 12-разрядным ЦАП, имеющим время установления < 5 мкс, и цифровыми TTL каналами ввода/вывода – 16/16; плата PCL-1800, рассчитанная на сбор с частотой 330 кГц (остальное, как у PCL-818).