Продукция

Подробнее

Подробнее

Особенности

  • Резервирование питания и каналов связи
  • Полное дублирование корзин контроллера
  • Развитая система самодиагностики и самокалибровки
  • Открытая архитектура, поддержка стандартных протоколов и интерфейсов
  • WatchDog-таймер и часы реального времени
  • Расширенная номенклатура функциональных модулей
  • «Горячая» замена модулей

Общие сведения

Программируемый логический контроллер ЭЛСИ-ТМК является эффективной модульной платформой для построения систем автоматизации малого и среднего масштаба во всех секторах промышленного производства. Его современный функционал, надежный форм-фактор, стандартные коммуникации и открытая программная среда предоставляют мощный инструментарий для решения широкого спектра задач промышленной автоматизации.

Применение

Многообразие коммуникационных возможностей, поддержка сигналов ввода с низким качеством и встроенная функция гарантированной доставки данных делают ЭЛСИ-ТМК наиболее эффективным решением для построения систем телемеханики. Высокая производительность процессорных модулей, резервирование модулей питания и каналов связи, а также «горячая замена» модулей позволяют рентабельно и с высокой надежностью применять ЭЛСИ-ТМК в локальных системах автоматики.

Наиболее удобному применению ЭЛСИ-ТМК способствует наличие в его ассортименте модулей центрального процессора с различной производительностью, широкой гаммы модулей дискретного и аналогового ввода/вывода, коммуникационных модулей и источников питания для подключения к сетям постоянного и переменного тока. Поддержка стандартных промышленных протоколов и интерфейсов обеспечивает легкую интеграцию ЭЛСИ-ТМК в системы диспетчерского управления и сбора данных.

Программирование ЭЛСИ-ТМК осуществляется на пяти языках стандарта МЭК 61131-3 в открытой инструментальной среде CoDeSys v3.5, которая предоставляет пользователю пошаговые инструкции для разработки проектов, удобную систему отладки и оптимизации программного кода.

pdf Описание модулей ПЛК ЭЛСИ-ТМК

pdf Таблица выбора модулей контроллера ЭЛСИ-ТМК

pdf Руководство по эксплуатации на контроллер программируемый ЭЛСИ-ТМК

Примеры применения контроллера ЭЛСИ-ТМК

Резервирование

Подсистема резервирования предназначена для резервирования контроллеров ЭЛСИ-ТМК.

Под резервированием контроллера ЭЛСИ-ТМК следует понимать:

  • аппаратное резервирование источников питания, при котором питание на крейт подается с одного из двух источников:
    • модуль питания ТР 711 (ТР 712);
    • резервное питание +24В, подаваемое на разъем питания коммутационной панели.

Выбор источника питания зависит от величины подаваемого на крейт напряжения. Иными словами, питание осуществляется от того источника питания, напряжение на котором выше.

  • программное резервирование функциональности ЦП.
  • резервирование ввода/вывода осуществляется дублированием модулей ввода/ вывода в симметрично установленных двух одинаковых крейтах.

Подсистема резервирования является ПО, работающим в составе двух ПЛК, связанных между собой линиями резервирования по принципу «Основной-Резервный».

Подсистема резервирования служит для управления процессом резервирования, обеспечивая, тем самым, реализацию следующих возможностей:

  • выполнение разных задач и конфигурирование разных проектов;
  • резервирование данных задачи, указанной пользователем;
  • переход на резервный контроллер по команде пользователя;
  • автоматический переход на резервный контроллер при обнаружении отказа основного контроллера.

Максимально допустимое время автоматического перехода на резервный контроллер при отказе основного ПЛК составляет 50 мс.

ЭЛСИ-ТМК поддерживает следующие функции резервирования:

  • Полное дублирование корзин контроллера;
  • Резервирование модулей источника питания;
  • Резервирование каналов связи в процессорных модулях с встроенной функцией поддержки нескольких опросчиков по протоколу ГОСТ Р МЭК 60870-5-104-2004;
  • Резервирование каналов связи в коммуникационных модулях.

Коммуникационные возможности

Контроллер имеет открытую архитектуру и поддерживает стандартные промышленные протоколы и интерфейсы. Это дает совместимость контроллера на программном и аппаратном уровне с датчиками, исполнительными механизмами и SCADA-системами различных производителей.

ГОСТ Р МЭК 60870-5-104-2004

Протокол ГОСТ Р МЭК 60870-5-104-2004 основан на трехуровневой модели EPA - «Архитектура повышенной производительности». Главной задачей данной архитектуры является получение более быстрого времени реакции для критической информации. В идеологии МЭК 60870-5-104 устройства взаимодействуют по принципу Master-Slave. Master – «Пункт управления» (ПУ), Slave – «Контролируемый пункт» (КП):

  • Slave (поставщик данных) – после установки соединения осуществляет передачу данных в соответствии с конфигурационными настройками. Количество одновременно подключаемых поставщиков зависит от возможности Master станции;
  • Master (потребитель данных) – после установки соединения осуществляет информационный обмен с КП. Может выполнять синхронизацию всей системы и тестирование канала. Master имеет возможность управления потоком данных, т.е. приостановить получение данных; • Предусмотрено два класса передачи данных по протоколу МЭК 60870-5-104;
  • Класс 1 передачи данных – используется для событий или сообщений с высоким приоритетом;
  • Класс 2 передачи данных – используется для сообщений с низким приоритетом.

Данный протокол реализован в контроллере ЭЛСИ-ТМК в полном соответствии с требованиями стандартов ГОСТ Р МЭК 60870-5-104-2004 и IEC 60870-5-104:2006, Master, Slave.

Используя МЭК 60870-5-104 в контроллере ЭЛСИ-ТМК, вы получаете следующие преимущества:

  • Стандартизация передачи данных согласно общемировым требованиям для систем телемеханики;
  • Высокая скорость передачи данных для широкополосных каналов связи. Время доставки от 1 мс для циклических данных и 0,5 мс для событийных.
  • Настраиваемая нагрузка на канал для стабильной работы при скоростях менее 32 Кбит/с (например, беспроводной Ethernet или спутниковые каналы связи);
  • Передача файлов в общем потоке данных с возможностью настройки приоритетов;
  • Возможность выделения до 16 логических узлов в составе одного КП для расширения адресного пространства сигналов; • Встроенная процедура синхронизации времени;
  • Двойная гарантия доставки данных средствами протоколов транспортного и прикладного уровней;
  • Поддержка работы со всеми стандартными типами данных;
  • Поддержка работы с группами и счетчиками.

Modbus TCP

Протокол Modbus TCP является протоколом верхнего уровня и базируется на стеке TCP/IP. Прежде всего, он предназначен для работы в стандартных сетях Ethernet. Архитектура протокола построена по принципу клиент-сервер, данные передаются внутри TCP/IP пакетов.

Коммуникационная система Modbus TCP может включать различные типы устройств:

• Modbus TCP клиенты и Modbus TCP серверы;

• Межсетевые устройства: мосты, маршрутизаторы или шлюзы для подключения к последовательным линям связи.

Таким образом, протокол Modbus TCP позволяет обмениваться данными не только в сетях со стеком TCP/IP, но и с устройствами Modbus RTU/ASCII или Modbus+. На сегодняшний день Modbus TCP является одним из самых распространенных протоколов из семейства Industrial Ethernet.

Данный протокол реализован в контроллере ЭЛСИ-ТМК в полном соответствии с требованиями стандартов Modbus Organization: Modbus Application Protocol Specification, Version 1.1b3 (2012) и Modbus Messaging on TCP/IP Implementation Guide, Version 1.0b (2006), Master, Slave.

Используя Modbus TCP в контроллере ЭЛСИ-ТМК, вы получаете следующие преимущества:

  • Неограниченное количество узлов в сети;
  • До 4-х опрашивающих устройств на один канал в режиме Server;
  • Одновременная передача до 1000 сигналов;
  • Скорость передачи данных в сетях Ethernet от 10 до 100 Мбит/с;
  • Подключение через стандартный разъем RJ-45.

Etherbus

Etherbus – протокол передачи данных реального времени, разработанный компанией ЭлеСи. Данный протокол позволяет реализовать защищенный и высокоскоростной канал связи между оборудованием производства ЭлеСи. На физическом уровне используются стандартный Ethernet и разъемы RJ-45, поэтому построение сети на основе протокола Etherbus не требует специального оборудования. Скорость передачи данных ограничена 1 Гбит/с.

Протокол Etherbus имеет объектно-сквозную архитектуру, что позволяет быстро конфигурировать обмен данными между оборудованием производства компании ЭлеСи, а также получить расширенные возможности по обмену диагностической информацией о текущем состоянии оборудования.

Преимущества протокола Etherbus по сравнению с другими протоколами на основе TCP/IP:

  • Встроенная технология оптимизации загрузки канала связи;
  • Возможность передачи разнотипной информации в одном канале связи;
  • Встроенная функция синхронизации времени;
  • Передача метки времени для любого сигнала;
  • Объектно-сквозная архитектура протокола и оптимизация для работы с инструментальной средой CoDeSys;
  • Функция самовосстановления связи и расширенные возможности по самодиагностике состояния канала связи.

Modbus RTU

Протокол Modbus RTU является одним из самых распространенных в мире протоколов полевого уровня. Он выполнен по клиент-серверной архитектуре (Master – ведущее устройство, Slave – ведомое устройство), передача данных осуществляется последовательно. Для Modbus RTU существует два возможных способа взаимодействия между устройствами:

• Индивидуальный запрос к ведомому устройству с использованием его конкретного адреса в Modbus сети;

• Опрос всех ведомых устройств в Modbus сети.

Ведомые устройства формируют и передают ответ на запрос в ведущее устройство, протокол поддерживает функцию контроля целостности данных.

Адресное пространство Modbus RTU ограничено диапазоном 1…247. Так как протокол использует последовательную передачу данных, то при наличии большого количества ведомых устройств цикл опроса существенно увеличивается.

Данный протокол реализован в контроллере ЭЛСИ-ТМК в полном соответствии с требованиями стандартов Modbus Organization: Modbus Application Protocol Specification, Version 1.1b3 (2012) и Modbus over Serial Line Specification and Implementation Guide, Version 1.02 (2006).

Используя Modbus RTU в контроллере ЭЛСИ-ТМК, вы получаете следующие преимущества:

  • Легкую интеграцию контроллера с разнотипными полевыми устройствами;
  • Возможность резервирования каналов связи;
  • Адаптивный опрос для детерминированного времени цикла;
  • Скорость передачи данных от 0,6 до 921,6 Кбит/с;
  • Подключение через стандартные интерфейсы RS-232C, RS-485/422.

Сетевой протокол синхронизации времени NTP

NTP – стандартный протокол для синхронизации времени. Данный протокол широко используется для обеспечения единого времени в сети серверов, компьютеров и промышленных устройств. NTP позволяет достигнуть высокой точности синхронизации времени для большой группы устройств при использовании высокоточных эталонных источников времени (приёмники системы GPS/ГЛОНАСС или водородные/цезиевые стандарты частоты).

Модуль синхронизации времени в контроллере ЭЛСИ- ТМК формирует запросы в службу NTP для получения точного времени. Список эталонных NTP-серверов задаётся конфигурацией контроллера и регулярно пересматривается службой для определения наиболее точных источников. Одновременно запрос может отправляться по 5 серверам NTP. В контроллере ЭЛСИ-ТМК поддержана последняя версия NTP v4 в полном соответствии с требованиями RFC 5905, RFC 5906, RFC 5907 и обеспечена совместимость с более ранними версиями согласно требованиям RFC-1305, RFC-1119 и RFC-1059.

Используя протокол NTP в контроллере ЭЛСИ-ТМК, вы получаете следующие преимущества:

  • Поддержка самой современной версии протокола для синхронизации времени;
  • Точность синхронизации времени 100 мкс (зависит от источника синхронизации и топологии сети);
  • Настраиваемая логика установки времени при старте контроллера и в рабочем режиме.

Специальные протоколы для интеграции с оборудованием учета энергоресурсов

Специфика современного оборудования учета энергоресурсов подразумевает не только передачу текущей информации, но и ведение архивов, авторизацию и ограничение доступа к определённому типу информации. ЭЛСИ-ТМК поддерживает широко распространённые протоколы, применяемые для этого класса оборудования.

ЭЛСИ-ТМК поддерживает следующие типы счетчиков:

  • СЕТ-4ТМ;
  • ПСЧ-4ТМ;
  • Меркурий 230;
  • Меркурий 234;
  • Меркурий 236;
  • SATEC PM 130;
  • Modbus;
  • Альфа А1800;
  • ЭНИП-2;
  • CE-301, CE-303, CE-304;
  • ЦЭ6823, ЦЭ6823М, ЦЭ6850, ЦЭ6850М;
  • EMPS D210 S4;
  • МС1000;
  • Multical-III66B/C/D/E/R, Multical-401.

При необходимости поддержка специализированных протоколов осуществляется по запросу в короткие сроки.

Информационная безопасность

Контроллер ЭЛСИ-ТМК имеет встроенные функции для обеспечения информационной безопасности во время его эксплуатации. Для этого реализованы следующие режимы работы:

  • Основной;
  • Сервисный.

Информационная безопасность обеспечивается использованием основного режима работы ЭЛСИ-ТМК, в котором отключены все сервисные средства, влияющие на изменение программы контроллера, конфигурацию модулей и системное программное обеспечение.

Режим работы выбирается переключателем на лицевой панели процессорного модуля, состояние переключателя считывается программно и может быть выведено отдельным сигналом в SCADA систему для контроля над информационной безопасностью управляемого объекта.

Каждый режим работы подразумевает уровни доступа:

Режим работы Описание Уровень доступа
Основной Режим по умолчанию, в котором непосредственно исполняется программа контроллера. Все сервисные средства недоступны.
Сервисный Режим для проведения наладки или обслуживания.

Доступна возможность загрузки нового проекта CoDeSys или внесения изменений в текущий проект.

Доступны сервисные средства операционной системы, включая возможность обновления версии.

Доступна возможность обновления исполняющей системы.

Доступна возможность обновления прошивки модулей.

Надежная конструкция

Конструкция ЭЛСИ-ТМК основана на модульной архитектуре и отличается высокой надежностью, гибкостью и удобством применения:

  • Корпус ЭЛСИ-ТМК выполнен из металла, имеет прочное порошковое защитное покрытие. Печатные платы и электронные компоненты покрыты слоем защитного лака, что увеличивает их стойкость к воздействиям окружающей среды;
  • Конструкция модулей контроллера и принятые схемотехнические решения соответствуют высоким требованиям стойкости к электромагнитным и механическим воздействиям;
  • Все модули ЭЛСИ-ТМК работают при естественном охлаждении и не имеют подвижных частей;
  • Для установки модулей используется коммутационная панель (TK), которая имеет фиксированное количество слотов (6 или 10). Каждый модуль закрепляется на панели встроенным в него винтом;
  • Соединение модулей с внутренней шиной контроллера осуществляется шинными разъемами, которые встроены в каждый модуль с тыльной стороны;
  • Модули ЭЛСИ-ТМК могут располагаться на коммутационной панели в произвольном порядке, фиксированные позиции имеют только модули источника питания и центрального процессора;
  • Все модули ЭЛСИ-ТМК имеют единую глубину корпуса. Механическое кодирование фронтальных разъемов позволяет исключить ошибки подключения внешних цепей при монтаже модулей.

Удобное подключение

Программируемый логический контроллер ЭЛСИ-ТМК комплектуется следующими компонентами для монтажа внешних электрических цепей:

  • Внешние цепи подключаются к модулям ЭЛСИ-ТМК с помощью специального кабеля,который входит в комплект поставки, длинной 1.5 метра, с разъемом, фиксирующимся на модуле контроллера встроенными винтами. Кабели для каждого из модулей заказываются отдельно;
  • Для всех модулей ввода/вывода доступны к заказу выносные клеммные блоки, обеспечивающие удобство монтажа кабеля от датчиков и исполнительных механизмов. Выносные клеммные блоки монтируются на стандартный DIN-рельс и полностью совместимы с кабелем и разъемами, которые поставляются к модулям ввода/вывода, имеют соответствующую маркировку сигналов;
  • Для защиты сигналов ввода/вывода от импульсных перенапряжений и помех, возникающих вследствие ударов молнии, переходных процессов и разрядов статического электричества, заказываются специальные защитные клеммные блоки.

Диагностика и мониторинг модулей ввода/вывода

Встроенный набор диагностических функций в контроллере ЭЛСИ-ТМК обеспечивает высокую надежность его работы, быстрый поиск и устранение неисправностей. Системное программное обеспечение центральных процессоров в фоновом режиме осуществляет постоянный контроль состояния модулей ввода/вывода и коммуникационных модулей. Данная функция является стандартной и поддерживается всеми модулями ЭЛСИ-ТМК.

Контроль неисправности осуществляется по следующим параметрам:

  • Состояние памяти ОЗУ;
  • Состояние flash-памяти;
  • Контрольные суммы кадров;
  • Наличие ответа на запросы;
  • Состояние дискретных каналов;
  • Состояние аналоговых каналов;
  • Наличие модуля в слоте и контроль установленного типа модуля;
  • Корректное функционирование источника питания.

Кроме программных функций диагностики состояния модулей ЭЛСИ-ТМК имеет ряд защитных функций, реализованных на аппаратном уровне и обеспечивающих высокую безопасность эксплуатации контроллера:

  • Watch-dog таймер и часы реального времени;
  • Индивидуальная/групповая гальваническая развязка каналов;
  • Защита цепей аналоговых и дискретных модулей от внешних перенапряжений;
  • Расширенные защитные функции выходных сигналов для модулей TD 712 и TD 714;
  • Расширенные защитные функции входных сигналов для модулей TA 734;
  • Встроенный предохранитель в источнике питания;
  • Все модули контроллера ЭЛСИ-ТМК имеют встроенную индикацию.

Программирование, конфигурирование и отладка ЭЛСИ-ТМК

Создание конфигурации, программирование и отладка проектов для ЭЛСИ-ТМК осуществляется в единой среде CoDeSys v3.5, которая предоставляет разработчику широкий функционал:

  • Встроенный пошаговый помощник для разработки проектов;
  • Обширный набор готовых функциональных блоков;
  • Пользовательская библиотека для хранения и повторного использования программ;
  • Надежные средства для защиты исходного кода и программы контроллера в процессе эксплуатации;
  • Удобная система отладки и оптимизации программного кода;
  • Гибкий пользовательский интерфейс.

Инструментальная среда CoDeSys v3.5 является свободно распространяемой, дистрибутив доступен для скачивания. Дистрибутив содержит версию программы, прошедшую комплексное тестирование с контроллером ЭЛСИ-ТМК, таргет-файл, библиотеки и руководство по программированию.