Для интеграции в системы АСУ ТП в вычислителе «Ирга-2» используется разъем «RS–232». Вычислитель может подключаться к устройствам АСУ ТП либо непосредственно через этот разъем, либо через согласующие адаптеры: блок формирования выходного сигнала«АВ-2», адаптер «АС–485» или адаптер «USB».
Способ подключения должен выбираться с учетом:
- типа используемых устройств АСУ ТП
- условий эксплуатации
Имеется возможность подключения к устройствам АСУ ТП следующих типов:
- Аналоговые устройства с входным унифицированным токовым сигналом 0-5 мА, 0-20 мА или 4-20 мА (используется адаптер «АВ–2»)
- Устройства с дискретным входным сигналом – частотный сигнал 0-1000 Гц, амплитудой 12-24 В (используется адаптер «АВ-2»)
- Устройства с интерфейсом RS–232 (используется два адаптера «АС–485» либо непосредственное подключение к разъему "RS–232" вычислителя), в качестве устройства передачи данных может использоваться модем
- Устройства с интерфейсом RS–485 (используется адаптер «АС–485») (соединение типа точка-точка)
- Устройства с интерфейсом RS–485 (используется адаптер «АС–485»)(сетевое соединение)
- Устройства с интерфейсом RS–485, использующие сетевой протокол Modbus RTU (используется адаптер «АС–485»)
- Устройства, имеющие адаптеры Bluetooth или WiFi (используется адаптер «USB»)
- Устройства с интерфейсом Ethernet через конвертер RS–232/485 Ethernet (при использовании устройств с интерфейсом RS–485 используется адаптер «АС–485»)
Блок схемы всех имеющихся способов подключения показаны на рис. 1-8.
Рис. 1. Схема с использованием унифицированного токового сигнала
В схеме используется адаптер «АВ–2», подключаемый к вычислителю стандартным кабелем интерфейса RS–232. Диапазон выходного токового сигнала адаптера «АВ-2» может быть 0-5 мА, 0-20 мА или 4-20 мА (определяется при заказе адаптера «АВ-2»). Величина сигнала пропорциональна мгновенному расходу измеряемой среды. Сигнал адаптера активный, т.е. не может использоваться в двухпроводной схеме включения.
Рис. 2. Схема с использованием дискретного сигнала
В схеме используется адаптер «АВ-2», подключаемый к вычислителю стандартным кабелем интерфейса RS–232. Выходной частотный сигнал представляет собой импульсы с частотой 0-1000 Гц, с амплитудой от 12 до 24 В. Частота следования импульсов пропорциональна мгновенному расходу измеряемой среды, унифицированный диапазон частот (0-1000 Гц) может быть изменен при заказе адаптера.
Рис. 3. Схема с использованием HART протокола.
Протокол обмена дает возможность осуществлять непрерывный мониторинг всех мгновенных параметров измеряемой среды (расход, температурa, давление и т.д.), наличие нештатных ситуаций в реальном времени.
Блоки предназначены для использования в качестве подчиненного HART устройства (Rev. 5) для считывания расхода измеряемой среды и диагностики ведущими HART устройствами. Burst HART режим не поддерживается.
Предоставленная схема может применяться в системах регулирования и в автоматизированных системах учета и контроля энергии, при учете тепловых и гидравлических режимов систем теплоснабжения и теплопотребления в технологических процессах.
Рис. 4. Схема с интерфейсом RS–485 (соединение типа точка – точка).
В схеме используется адаптер «АС–485», подключаемый к вычислителю стандартным кабелем интерфейса RS–232.
Со стороны АСУ ТП может использоваться цифровой контроллер (или компьютер) с интерфейсом RS–485, или с интерфейсом RS–232 и вторым адаптером «АС–485».
Длина линии связи RS–485 – до 1 км, линия гальванически изолирована в адаптере «АС–485» и имеет единую цепь питания (т.е. адаптеры «АС–485» могут работать от одного блока питания). Протоколы обмена и программное обеспечение соответствуют предыдущему рисунку (Рис. 3).
Рис. 5. Схема с интерфейсом RS–485 (сетевое соединение).
В схеме используется адаптер «АС–485», подключаемый к вычислителю стандартным кабелем интерфейса RS–232, сетевой протокол – Modbus RTU, обеспечивается адаптером «АС–485».
Со стороны АСУ ТП может использоваться цифровой контроллер (или компьютер) с интерфейсом RS–485 или с интерфейсом RS–232 и дополнительным адаптером «АС–485».
Длина линии связи RS–485 зависит от скорости передачи (1200-115200 б/с), может быть более 1 км, линия гальванически изолирована в адаптере «АС–485» и имеет единую цепь питания (т.е. все адаптеры «АС–485» могут работать от одного блока питания).
В сеть могут объединяться до 32 вычислителей (с адаптерами «АС–485») и любых других устройств, поддерживающих Modbus RTU.
Рис. 6. Схема сети Modbus с использованием интерфейса RS–485.
Протоколы обмена выполнены по спецификации Modbus RTU, представляют собой надстройки протоколов обмена по интерфейсу RS–232 и выступают их функциональными аналогами. Протоколы также являются открытыми для использования.
Дополнительно для мониторинга мгновенных параметров имеются OLE сервер MBMonitor и OPC сервер (спецификация DA 2.0) – MBOPC.
Рис.7. Схема с интерфейсом USB.
В схеме используется адаптер «USB», подключаемый к вычислителю стандартным кабелем интерфейса RS–232.
К разъему «USB» адаптера «USB» подключается адаптер WiFi (реже адаптер Bluetooth в силу небольшого радиуса действия). Со стороны АСУ ТП может использоваться цифровой контроллер (или компьютер) с интерфейсом USB и адаптером WiFi (Bluetooth).
Использование адаптера WiFi позволяет объединить вычислители в сеть на основе стандартов беспроводных сетей wi-fi. Адаптер WiFi работает на скоростях 1, 2, 5,5 и 11 Мбит/с, используя автоматическую подстройку скорости для обеспечения оптимальной скорости и надежности подключения. Эти адаптеры обеспечивают связь в радиусе от 100 м до нескольких километров (при использовании наружной антенны).
Рис. 8. Схема с преобразователем COM-порт в Ethernet.
Позволяет вычислителю непосредственно интегрироваться в АСУ ТП (необходим драйвер/протокол обмена).
- возможность одновременно обращаться к одному последовательному порту нескольким устройствам из сети Ethernet
- производить индикацию обмена по последовательным портам и по сети Ethernet
- организовывать связь между двумя устройствами с последовательными интерфейсами через сеть Ethernet
Достоинства: