Аппаратные средства

Всоставе промышленных контроллеров СМ1820М.ПК ис­пользуются следующие основные модули:

• модуль процессора (МП);

• модуль аналогового ввода (МАВ);

• модуль дискретного ввода (МДВ);

• модуль дискретного вывода (МДВыв);

• модуль ввода число-импульсных сигналов.

Все модули ввода-вывода, процессор и блок питания устанав­ливаются в монтажный каркас на 4, 6 или 8 мест, обеспечивающий объединение модулей по шине ISA. Промышленный контроллер содержит постоянную часть — модуль процессора и блок питания и переменную часть — модули ввода и вывода дискретных и анало­говых сигналов. Блок процессора и блок питания занимают по од­ному месту каждый. На остальных 2, 4 или 6 местах могут устанав­ливаться модули УСО разработки ИНЭУМ или других компаний-производителей, чьи модули выполнены в формате microPC. Мо­дули УСО одновременно являются кроссовыми модулями; под­ключение сигналов ввода-вывода осуществляется через 48-кон­тактный разъем фирмы Wago, а соединение с объектом выполняет­ся ленточным кабелем с проводами сечением до 1,5 мм².

Монтажный каркас, кроссовые модули, сетевой фильтр, ши­ны заземления размещаются в навесном шкафу размером 600x500x220 мм, внешний вид которого показан на рис. 3.8. Конструкция шкафа обеспечивает пылевлагозащиту по норме IP-55, сейсмостойкость — при максимальном расчетном землетрясении 8 баллов.

Сеть ПЛК этого типа строится на основе протокола Modbus. Система сбора информации и управления может включать до 124 ПЛК. Каждый ПЛК может иметь до 192 каналов ввода-вывода. Мак­симальное удаление ПЛК от УВК при использовании интерфейса RS-485 — 1,2 км, а при использовании волоконно-оптической линии связи - до 40 км.

Модуль процессора (рис. 3.9) предназначен для использова­ния в качестве вычислителя. Вычислительное ядро модуля составляют:

• микропроцессор i80386 ЕХ25(33) МГц;

• ОЗУ 512 Кбайт -2 Мбайт;

• ПЗУ (Flash-память) 1 - 4 Мбайт.

Микропроцессор помимо блока вычислений объединяет в се­бе также таймер типа 8254А, контроллер прерываний типа 8259А, последовательные каналы, сторожевой таймер, контроллер пря­мого доступа к памяти, периферийные порты, логику управления энергопотреблением.

ОЗУ выполнено на микросхемах статической памяти SRAM (Static RAM) емкостью 128 К х 8 бит (или 512 К х 8 бит).

В качестве ПЗУ используется микросхема энергонезависимой Flash-памяти емкостью 1(2) Мбайт. Часть емкости микросхемы используется для хранения базовой системы MS DOS и приклад­ных программ. Предусмотрена возможность установки модуля Flash-памяти Disk On Chip фирмы M-Systems емкостью от 8 до 140 Мбайт.

Модуль имеет также следующие компоненты:

• энергонезависимые часы реального времени, которые питаются от источника питания микропроцессора (когда он включен) или от литиевой батареи напряжением 3 В;

• 24-разрядную периферийную шину (три 8-битных порта ввода-вывода), предназначенную для подключения принтера, алфа­витно-цифрового жидкокристаллического (ЖК) дисплея типа PCI604 фирмы Power-tip, имеющего 4 строки по 16 символов, 45-клавишной клавиатуры FT90045D фирмы BOPLA или ис­пользования для дискретного ввода-вывода с формированием прерываний по различным условиям;

• четыре асинхронных последовательных канала передачи дан­ных для связи с терминалом или ЭВМ: СОМ1 и COM2 — RS-232С (аппаратная реализация эквивалентна микросхеме 16С450), COM3 и COM4 - RS-485 (используют UART16C550) с оптоизоляцией 500 В и скоростью обмена данными до 920 Кбит/с;

• синхронный последовательный канал SSIO (Serial Synchronous Input/Output), используемый в режиме резервирования для об­мена данными между процессорами со скоростью до 5 Мбит/с;

• 48 каналов дискретного ввода-вывода (TTL-уровни), к которым могут подключаться модули дискретного и аналогового ввода-вывода УСО; каналы выполнены на базе двух микросхем 82С55А, каждая микросхема имеет три порта по 8 параллельных линий ввода-вывода, каждый порт имеет отдельный адрес и мо­жет быть сконфигурирован на вход и на выход;

• 8-разрядную системную шину ISA, блок управления обеспечи­вает формирование управляющих сигналов в соответствии со спецификацией ISA;

• контроллер сети Ethernet (в зависимости от варианта исполне­ния модуля), построен на базе микросхемы CS8900 фирмы Cristal Semiconductors, поддерживает скорость передачи данных 10 Мбит/с.

На модуле установлен разъем расширения системной шины, cоответствующий спецификации РС/104, который позволяет ус­танавливать модули расширения непосредственно на плату про­цессора.

Системное программное обеспечение включает в себя:

• базовую систему ввода-вывода (BIOS) с встроенным отладоч­ным монитором;

• операционную систему PTS DOS 6.65 (MS DOS) и ядро реаль­ного времени RTK.

В монтажный каркас могут быть установлены два модуля про­цессора. Один модуль активен (режим Master), а другой отключен от системной шины и находится в режиме горячего резерва (ре­жим Slave). При срабатывании сторожевого таймера управление передается резервному процессору. Питание модуля осуществля­ется от источника питания напряжением +5 В, максимальный потребляемый ток — 1А.