MULTI CONTROL s.r.o.
Mírová 97/24
703 00 Ostrava-Vítkovice

gsm: +420 776 316 181
gsm: +420 777 316 180

http://www.multicontrol.cz
info@multicontrol.cz

MĚŘENÍ A REGULACE V PRŮMYSLUVÝVOJ A VÝROBA ELEKTRONIKY

MCS

Ke stažení:

Projektová dokumentace 2006

Projektová dokumentace ANUI

Prohlášení o shodě

MCS je multiprocesorový distribuovaný parametrizovatelný systém pro sběr a řízení dat v reálném čase s rozlišením času na jednu milisekundu, využívající nejmodernější technologie a trendy. Jeden komunikační uzel tvoří až 248 nezávislých stanic, přičemž počet uzlů není omezen. Programové vybavení jednoho uzlu podporuje měření a ovládání více než šestnácti tisíc procesních bodů, přičemž umožňuje snadnou modifikovatelnost systému pro uživatelskou aplikaci pomocí parametrizace každého procesního bodu (filtry, převod na fyzikální jednotky, ošetření mezních stavů, apod.). Pro snadné začlenění procesního bodu do velkých datových souborů je mu při parametrizaci přiřazena 24-bitová adresa.

Rozdělení systému:

základní jednotka
binární vstupy
binární výstupy
programovatelný logický automat
analogové vstupy
komunikační konvertory
GSM komunikace
napájecí zdroj
MCS vana
MCBOX

1. ZÁKLADNÍ JEDNOTKA

Funkcí modulu řídicího procesoru MCS-2U-T900 je řízení a parametrizování periferních modulů pomocí sběrnice MCS-BUS. Parametry stanice pro konkrétní aplikaci lze uložit, v softwarově reprogramovatelné sériové paměti (EEPROM). Tyto parametry lze definovat předem. V modulu je zakomponován napájecí zdroj MCS-2U-PWR (viz dále).

Pro komunikaci se stanicí je určena poloduplexní dvouvodičová komunikace (RS485), kterou lze realizovat dvěma způsoby. Prvním je klasická RS 485 galvanicky oddělená od systému a je limitována celkovou délkou komunikační linie (1 000 m). Druhý způsob podporuje nejmodernější způsob komunikace - po optických vláknech. Optická komunikace je realizována jako dvojitý kruh a každý systém v kruhu slouží jako optický zesilovač. Délka komunikační linie není tedy limitována celkovou délkou, ale vzdáleností mezi stanicemi. Dvojitý kruh (zálohování komunikace) dovoluje jedno přerušení kruhu (např. vypnutí mikropočítače) bez porušení komunikační funkce. Pro jednoduchou komunikaci na krátké vzdálenosti lze použít rozhraní RS232, které je standardní výbavou jak každé zakladní jednotky MCS, tak i každého PC.

2. BINÁRNÍ VSTUPY

MCS-4U-BIN31 je periferní modul s binárními vstupy, který je řízen procesorem. Všechny binární vstupy jsou galvanicky oddělené od procesoru, galvanické oddělení je realizováno pomocí optronů a celkové uspořádání je konstruováno s ohledem na maximální elektrickou izolační pevnost.

Možnosti:

čtyři typy vstupů (jednobitové, dvoubitové, pětibitové a jedna z N, kde N = 6 - 20)
SW parametrizace filtrů (1 - 65 535 ms), ochrana proti kmitání - čítačové vstupy s periodickým vysíláním stavu

3. BINÁRNÍ VÝSTUPY

MCS-4U-REL900-x/yy je periferní modul s 10 reléovými výstupy, který je řízen dvěma procesory. Celý modul, používaný pro ovládání koncových zařízení bez dalších blokovacích podmínek, je navržen s ohledem na maximální zabezpečení proti chybnému sepnutí relé (podpěťový senzor, HW TIMEOUT, vícebodové řízení relé atd.). Pro další zvýšení zabezpečení proti chybnému sepnutí relé se používá ovládání relé dvěma nezávislými paralelními procesory. Pro vyšší bezpečnost je omezen počet sepnutých reléových prvků ve vaně na jeden. Toto je klasický případ využití reléových prvků v systému MCS. Navíc lze reléový prvek taky použít jako objektový prvek. V tomto případě lze ve vaně MCS sepnout více objektových prvků. Počet je omezen pouze jedním sepnutým prvkem na modulu. Podmínkou zůstává, že na jednom modulu nelze sepnout zároveň víc než jeden prvek (objektový nebo obecný).

Možnosti:

časové relé, provedení povelu (sepnutí nebo rozepnutí) ve stanovený čas
možnost cyklického opakování povelu s nastavitelnou dobou prodlevy - nastavení délky časového relé 1 - 16 777 215 ms - časová základna rozlišení 1 ms - ovládání pomocí objektového relé

Provedení reléových modulů:

MCS-4U-REL900-I – modul 10 reléových výstupů umístěných na desce
MCS-4U-REL900-E – modul 10 reléových výstupů. Výkonová relé jsou umístěna na dvou externích deskách po 5-ti reléových kanálech pod označením MCS-REL5-Ex/yy

4. PROGRAMOVATELNÝ LOGICKÝ AUTOMAT

Modul Modul MCS-4U-PLA je programovatelný logický automat, který ve spolupráci s ostatními moduly MCS vykonává uživatelem definovanou funkci, umístěnou v energeticky nezávislé paměti modulu PLA. Tento modul má možnost obsluhovat až deset nezávislých reléových výstupů. Data se mohou přenášet ze vstupních modulů (např. MCS-4U-BIN31, MCS-4U-ADUI), jejichž parametry jsou definovány řídícím systémem, do modulu PLA. Data se přenášejí se zabezpečením nadřízeným řídicím modulem do jedné milisekundy od požadavku na přenos.

Kterýkoli vstup modulu stanice MCS může být parametrem logické funkce modulu PLA. V této funkci mohou být využity jak unární, tak i binární logické operace definované Boolovou algebrou . Prostředky modulu PLA poskytují možnost vytvoření neomezeného počtu (omezení velikostí paměti modulu) uživatelských proměnných. V logické funkci lze libovolně kombinovat fyzické vstupy, uživatelské proměnné a aktuální stavy výstupů modulu PLA.

Dále logický automat poskytuje až 50 programovatelných časovačů s minimálním rozlišením 10ms nebo 10 časovačů s minimálním rozlišením 1 ms. Každý časovač může být jedním z těchto následujících typů:

Monostabilní klopný obvod znovu nespouštěný
Monostabilní klopný obvod znovuspouštěný (retrig)
Zpoždění (filtr)

5. ANALOGOVÉ VSTUPY

Moduly MCS pro měření analogových veličin jsou rozděleny do dvou kategorií:

měření střídavých veličin (ADUI - slouží k meření většiny veličin definovaných v síti 50¸60 Hz)

Modul slouží k měření většiny veličin definovaných v síti 50¸60 Hz. Modul je programovatelný síťový analyzátor, pro měření třífázových souměrných i nesouměrných rozvodných soustav a může být naprogramován i ve funkci ochran pro napětí, proud a frekvenci. Modul je tvořen jedním nebo dvěma svázanými moduly stavebnice MCS. Modulem A/D převodníku s měřícími transformátory proudu a napětí (verze pro 6 kanálů) nebo modulem AD převodníku a jedním modulem měřících transformátorů proudu a napětí (verze pro 8 kanálů).

Měřící procesor provádí v čase nepřetržité kontinuální měření napětí, proudu, frekvence a fáze. Modul tedy umožňuje testovat každou periodu signálu na mezní stavy a přiřadit k nim reálný čas systému překročení meze s rozlišením na jednu milisekundu. Vlastní měření je průměr všech hodnot period veličiny za časovou jednotku (1 sekunda).

měření stejnosměrných veličin (DCUI,ADDC - slouží k měření stejnosměrných napětí a proudů)

Modul slouží k měření stejnosměrných napětí, proudů a veličin vypočtených z naměřených hodnot. Modul MCS-4U-DCUI má 8 vstupů s rozlišením 12 bitů, kde každý vstup je vzájemně galvanicky oddělen.

Modul MCS-4U-ADDC má 12 galvanicky neoddělených vstupů, z čehož je 8 s rozlišením 12 bitů a 4 s rozlišením 10 bitů.

Měřící procesor provádí v čase nepřetržité kontinuální měření veličin. Moduly umožňují testovat každý cyklus měření na mezní stavy a přiřadit k nim reálný čas systému překročení meze s rozlišením na jednu milisekundu. Vlastní měření je průměr všech hodnot period měření za časovou jednotku (1 vteřina).

6. KOMUNIKAČNÍ KONVERTORY

Periferní moduly MCS-RSOPT/xxx jsou pasivní moduly, které slouží ke konverzi RS232 galvanické na optickou a naopak nebo jednoho kanálu RS485 na optickou komunikační smyčku.

Moduly MCS-RSOPT/MCS, MCS-RSOPT/PC, jsou z hlediska funkce a zapojení konektoru totožné. Ze sběrnice MCS-BUS nebo ISA-PC využívají pouze napájení pro DC/DC konvertory. Signály na konektoru DB-9 jsou tedy galvanicky odděleny od napájecího napětí. Moduly mohou pracovat ve dvou režimech, které jsou voleny propojkou na modulu. První režim je konverze dvou datových linek (TxD a RxD) RS232 na dvě analogické optické linky. Druhý režim slouží ve funkci “master“ k vytvoření dvojitého optického komunikačního kruhu (optická obdoba RS485) s možností přerušení každého kruhu v jednom bodě bez ovlivnění komunikace.

Samostatným zařízením pro konverzi jedné linky RS232 na optickou je modul MCS-RS1OPT v krabičce se zdrojem. Uchycení krabičky je ve dvou variantách - úchyty na DIN lištu nebo úchyty pro přímé upevnění na panel.

Další konvertory systému MCS:

MCS-RSOPT/MCS

Modul MCS-RSOPT/MCS je určen ke galvanickému oddělení kanálu RS232, popřípadě současně pro konverzi RS232 na RS485.

MCS-RSOPT/PC

Tento optický konvertor je z hlediska zapojení a parametrů shodný s modulem MCS-RSOPT/MCS.

Z důvodu větší flexibility MCS systému je navržen do ISA nebo PCI sběrnice Vašeho počítače.

MCS-RS1OPT

Tento optický konvertor je určen ke konverzi jedné linky RS232 na optickou komunikaci.

Z důvodu větší flexibility MCS systému je modul navržen do malé krabičky (60 x 85 x 45 mm) s možností uchycení na panel nebo DIN lištu. Napájecí napětí tohoto modulu je volitelné od 24V do 230V.

MCS-RSKON/MCS

Modul MCS-RSKON/MCS je určen ke galvanickému oddělení dvou kanálů RS232 , popřípadě současně pro konverzi RS232 na RS 485 nebo proudovou smyčku.

MCS-RSKON/PC

Tento konvertor je z hlediska zapojení a parametrů shodný s modulem MCS-RSKON/MCS.

Z důvodu větší flexibility MCS systému je navržen do ISA nebo PCI sběrnice Vašeho počítače.

MCS-4U-RSKON/2CL2MCS

Modul MCS-RS2CL/MCS je určen ke konverzi dvou kanálů RS 232 na dvě proudové smyčky CL 20 mA.

MCS-RS1CL

Modul MCS-RS1CL je určen ke konverzi jednoho kanálu RS232 na proudovou smyčku CL 20 mA.

Z důvodu větší flexibility MCS systému je modul navržen do malé krabičky (60 x 90 x 45 mm) s možností uchycení na panel nebo DIN lištu. Napájecí napětí tohoto modulu je volitelné od 24V do 230V.

7. GSM KOMUNIKACE

Jednotka GSM je zařízení pro konversi sériové linky na GSM síť. Tato jednotka může být použita pro bezdrátové propojení mezi HW zařízení a vzdáleným uživatelem. Využití jednotek GSM může značně usnadnit projektování těžko přístupných a vzdálených komunikačních tras nebo nahradit stávající komunikační kanály. Jednotky GSM se dají využít k připojení HW zařízení k internetové síti.

Jenotky komunikují pomocí dvou různých technologií:

CSD komunikace, umožňuje klasické modemové připojení (platí se za dobu připojení ke GSM síti)
GPRS komunikace, umožňuje nepřetržité on-line spojení s HW zařízením. Výhoda této technologie spočívá v tom, že se platí pouze za množství přenesených dat, nikoli čas připojení

GSM moduly jsou vyráběny v následujících provedení:

GSM/MCS

MCS-4U-GSM35 je periferním modulem systému MCS, řízený procesorem, který slouží k bezdrátovému propojení (ve standartu GSM) nezávislé jednotky MCS s nadřazeným systémem (MDISP, ServerMCS, atd.) Tento modul může být použit také pro zajištění náhradního spojení jednotky MCS (např. ztráta komunikace při poruše optického vedení). Modul může komunikovat s řídícím procesorem buď po vnitřní sběrnici nebo pomocí klasického RS232 kabelu připojeného ke konektoru CANON9 na předním panelu karty. V případě použití modulu ve starších systémech musí být propojení s řídicí jednotkou realizováno pomocí kabelu RS232. Návrh modulu umožňuje jeho použití jak jako součást stavebnice MCS, tak i jako nezávislý terminál (v kombinaci s kartou PWR). LED diody na předním panelu umožňuje jednoduchou vizuální kontrolu aktuálního stavu modulu.

Rozšířenými funkcemi modulu jsou:

vedení deníku událostí. Tato funkce umožňuje kontrolovat vytíženost GSM kanálu, evidence příchozích volání atd.
podpora rozesílání SMS zpráv. Tato funkce umožňuje zasílání SMS zpráv o aktuálním stavu systému na předdefinovaná telefonní čísla

GSM/PC

GSM modem do PCI slotu osobního počítače je určen pro bezdrátovou komunikaci s Vaším osobním počítačem a se vzdáleným HW zařízením. Tento modul lze použít jen jako nezávislý terminál a je napájen z PCI slotu.

GSM/MCT

Jedná se o samostatnou jednotku určenou ke komunikaci mezi uživatelem a vzdáleným HW zařízením. Tento modul se vyrábí v plastové krabičce pro uchycení na DIN lištu a je napájen z externího zdroje nebo externí záložní baterie.

8. NAPÁJECÍ ZDROJ

Moduly zdrojů se vstupním napětím 24V až 230V AC(DC) jsou určeny k napájení komunikačních konvertorů MCS systému. Komunikační konvertory nevyužívají jednotku CPU a proto se modul PWR používá pouze k napájení pasivních modulů MCS systému.

9. MCS VANA

Systém MCS je projektován do 19-ti palcových stojanových rozváděčů. Vana MCS je zásuvná jednotka pro řídicí a měřicí karty. Každý modul je do stavebnice připojen pomocí čela a přichycen šrouby. Jedna krajní pozice je klíčovaná pro řídicí procesor, ostatní pozice lze osadit s libovolnou konfigurací. Vany MCS Vám můžeme nabídnout v 8,10 a 16-ti místném provedení.

16-ti pozicová vana MCS s řídicím procesorem a kartami ADUI, BIN a REL. Rozměry vany jsou 480x180x240mm.

10. MCBOX

Jednoduchou modifikací systému MCS je MCBOX. Funkce a design je téměř shodný s jednotkou MCS, ale jsou tady i vlastnosti, které ho odlišují od klasické jednotky MCS.

Návrh MCBOX vznikl z požadavků na jednoduchou jednotku s minimálním počtem slotů a maximálním počtem procesních bodů. Pro splnění těchto požadavků byly zmírněny nároky na galvanické oddělení a přesnost měření, čímž se podařilo splnit obojí požadavky.

Z hlediska zpětné kompatibility a jednoduchosti implementace do nadřazených systémů se jednotka MCBOX chová stejně jako jednotka MCS, ale v MCBOXu se použily jiné řídicí a měřicí moduly. Řídicí jednotka obsahuje mimo komunikačního rozhraní taky binární vstupy (celkem 20) jako klasický modul BIN. Dvouslotový modul analogových vstupů byl implementován do jednoho slotu což umožnilo rozšířit počet analogových vstupů pří stejném počtu obsazených slotů. Nový druh sběrnice, použitý v jednotkách MCBOX, umožňuje propojení řídicího a komunikačního modulu pomocí sběrnice. Jednotka MCBOX je plánovaná pro použití v jednoduchých aplikacích, a proto se používá levná bezdrátová komunikace (karta GSM je součástí jednotky), použití optické komunikace však není vyloučeno. Podle konfigurace aplikace mohou být do MCBOXu dodány i další moduly (např. modul měření stejnosměrných veličin, binárních výstupů atd).

« zpět na produkty