МикКОН - Микропроцессорные Контроллеры Общего Назначения

Ниже представлена информация по состоянию на начало 2007 года.

Назначение и общие технические характеристики

Комплекс технических средств (КТС) МикКОН из состава ПТК УМИКОН (зарегистирован в Государственном реестре средств измерений под N 21358-01, сертификат об утвержении типа средства измерений RU.C.34.010.A N 10254, действителен до 01.06.2006 г.) предназначен для построения АСУТП, систем мониторинга, оперативно-диспетчерского управления, информационно-вычислительных систем, систем регистрации, АСНИ и других типов автоматизированных и автоматических систем в различных отраслях промышленности и народного хозяйства. Комплекс позволяет строить как распределенные, так и централизованные системы различной мощности, в том числе и с резервированием как отдельных элементов системы, так и всей системы в целом.

КТС позволяет замещать широко распространенные контроллеры семейств Ломиконт и Ремиконт либо полной заменой с сохранением и расширением функций, либо заменой процессорных модулей и модулей ввода-вывода при полном или частичном сохранении наиболее дорогостоящих и мало подверженных износу компонентов, таких как шкафы, кроссы, корзины (крейты), блоки питания и т.д.

КТС МикКОН включает средства ввода-вывода электрических сигналов, микропроцессорные средства обработки и расчета (в том числе и РС-совместимые), каналообразующие средства поддержки наиболее распространенных аппаратных интерфейсов ("токовая петля", RS-485, Ethernet и другие), средства организации резервирования, а также другие аппаратные средства АСУ ТП. КТС построен по блочно-модульному принципу, при этом возможна "горячая" замена модулей в процессе работы.

Пример крейтового исполнения КТС Пример исполнения для корзин Ломиконт/Ремиконт
Пример блочного построения КТС.

В качестве центрального процессора может применяться как специализированный процессорный модуль, так и различные PC-совместимые ПЭВМ, например, стандарта PC/104, промышленная или офисная рабочая станция.
Коммуникационные модули и модули ввода-вывода исполняются в виде отдельных плат с применением микропроцессоров и мезонинной технологии при поддержки различных интерфейсов взаимодействия с верхним уровнем с обеспечением гальванической развязки до 500 В.
Питание компонетов комплекса осуществляется постоянным напряжением в диапазоне от 12 до 30 В, а также от блоков питания контроллеров Ломиконт или Ремиконт, или от сети переменного тока при использовании соответствующих по мощности и напряжению блоков питания любого типа.
Количество каналов ввода-вывода в КТС - от 4 до nx1000 при такте реального времени - от nx1 мс. Средний ресурс - 30000 часов.

Условия эксплуатации:
Температура окружающей среды: От 0°С до +60°С при стандартном исполнении
От -40°С до +75°С при специальном исполнении
Относительная влажность воздуха при +30°С: От 40% до 90%
Атмосферное давление: 760±30мм рт.ст.
Вибрация: До 50Гц с амплитудой не более 0,1мм

Примечание: При желании заказчика возможно расширение температурного диапазона и повышение устойчивости к вибрациям


ОСНОВНЫЕ КОМПОНЕНТЫ

Модули центрального процессора

Могут быть на базе одноплатных РС-совместимых ЭВМ стандарта РС/104 с процессором от 386SX-40 до PIII-600, промышленных или офисных ПЭВМ, а также специализированных процессоров. Взаимодействие с модулями ввода-вывода осуществляется с помощью интерфейсов RS-485, "токовая петля" и другим. Между собой процессорные модули могут взаимодействовать либо с помощью указанных выше интерфейсов, либо с помощью сетевых технологий.

Модуль центрального процессора (серия «Ангара»)

Модули аналогового ввода

Построены на основе АЦП с разрешением не меньше 12-бит и имеют уровень межканальной развязки не менее 400 В. Модули ввода аналоговых сигналов обладают входным сопротивлением от 100 кОм до 2 мОм в зависимости от исполнения. Возможно специальное исполнение модулей с поддержкой входного сопротивления до 10 мОм, а также, с гальванической развязкой до 1500В. Один модуль обеспечивает ввод:

8/32 каналаПостоянный токСредний уровень0-2,5В
0-1,5В
0-10В
0-5мА
0-20мА
4-20мА
8/32 каналаПостоянный токНизкий уровень0-5мВ
0-50мВ
0-100мВ
8/32 каналаПеременный токС амплитудой до50мВ
0,75В
1,25В
10В
8/32 каналаЗначение сопротивления до 4,9кОм2-, 4-х проводная схема
4/16 каналаЗначение сопротивления до 4,9кОм3-х проводная схема
4/16 каналаСигнал тензодатчиков6-ти проводная схема

Также, для переменного тока возможно измерить:

Частота в диапазоне 45-95 Гц
Сдвиг фаз в диапазоне 0 -360 градусов
Активная, реактивная и полная мощность
Примечание: диапазоны входных сигналов могут изменяться в зависимости от требований заказчика
Модули аналогового ввода (серии «Урал» и «Ангара»)

Модули аналогового вывода

Быстродействие модулей - от 5 до 20 мс. Обеспечивают выдачу одним модулем:

От 4 до 16-и сигналов -10В..10В, -2,5...2,5В, 0..5 мА, 0..20 мА, 4..20 мА с разрешением 12-16 двоичных разрядов с индивидуальной гальванической развязкой
Возможна амплитудная и широтно-импульсная модуляция до 50-100 Гц
Модуль аналогового вывода (серия «Урал»)

Модули дискретного ввода-вывода

Имеется возможность набора от 16 до 64 сигналов дискретного ввода или вывода на модуль. Гальваническая развязка - индивидуальная или групповая до 500 В в зависимости от исполнения.

Характеристики:

Дискретные входы "сухой контакт" с возможностью внутренней или внешней запитки 24 В с током потребления не более 8 мА
5..48 В с током потребления от 1 мА
Типы обработки входного сигнала потенциальный с фильтрацией дребезга
счетчик импульсов до 12 кГц без фильтрации,5 кГц с фильтрацией
измерение частоты до 12 кГц без фильтрации, 5 кГц с фильтрацией
измерение периода от 100 мс
Дискретные выходы с оптронной коммутацией сигналадо 50 В постоянного тока
до 500 мА номинальной нагрузки
релейная коммутация до 400 В постоянного или переменного тока
Типы выходных сигналовпотенциальный
импульсный с минимальной длительностью импульса 2 мс, в том числе: импульсы постоянной длительности, ШИМ, частотная модуляция до 500 Гц, совмещенная ШИМ и ЧИМ
Примечание: В номенклатуре ПТК имеются также пассивные и активные датчики наличия напряжения и измерения и состояния ключей или предохранителей переменного тока 220В с выходом на модули дискретного входа; умощнители дискретного выхода для коммутации напряжения до 400В переменного тока до 8А на базе оптических реле, комплексируемые с модулями дискретного вывода.
Модуль дискретного ввода (серия «Урал»)
Модуль дискретного вывода (серия «Урал»)

Модули частотного и числоимпульсного ввода

Модуль обеспечивает прием до 32-х сигналов с высоким уровнем от 0,5..5 В с частотой следования импульсов или переменного напряжения:

до 8 МГц без аппаратного подавления шумов
до 2 МГц с аппаратным подавлением шумов

Результатом обработки входного сигнала является:

Частота
Период следования
Число фронтов

Адаптеры последовательных интерфейсов

Обеспечивают сопряжение последовательных интерфейсов RS-485, "токовая петля" и других с портом RS-232 ПЭВМ (COM-порт) с гальванической развязкой до 500 В.

Модули резервирования

Обеспечивают переключение выходных и входных дискретных, аналоговых и частотных каналов при резервировании как отдельных модулей, так и контроллеров и комплексов целиком. Конструктивно являются внешними компонентами по отношению к модулям и контроллерам, имеют независимое питание. Включают блок управления с пультом индикации и ручного управления и наращиваемое количество модулей коммутации. Поддерживаются дистанционный и местный (с пульта управления), автоматический и ручной режимы работы. Все взаимодействие с внешними устройствами осуществляется через дискретные сигналы. Модули резервирования могут выполнять также функцию кроссовых панелей.

Блок переключения резерва Блок управления резервированием (без корпуса)

Конструктивные и дополнительные компоненты

По желанию Заказчика в составе комплекса могут поставляться блоки питания, кроссовые и клеммные панели, крейты для монтажа в шкафы и стойки 19" или корпуса для одного или нескольких модулей ввода-вывода и другие дополнительные компоненты.

Крейты Блок умощнителя

КОНСТРУКТИВНОЕ ИСПОЛНЕНИЕ

Модули УСО комплекса могут располагаться вблизи или на удалении от центрального процессора:

в крейтах или корзинах 19" (в том числе и шкафах)
в корзинах и шкафах контроллеров Ломиконт или Ремиконт
в отдельных корпусах на один или несколько модулей
в корпусах для монтажа на DIN-рейку
в шкафах или корпусах Заказчика

Клеммные соединения для многоканальных модулей могут производиться:

непосредственно на разъемах модулей с ответными частями в виде клеммнмных соединителей под винт или под зажим
на выносных кроссах с клеммными соединителями под винт или под зажим, которые могут поставляться в расключеном со стороны модулей виде вместе с комплектом комплекса

В зависимости от типа и исполнения габаритные размеры модулей составляют:

Серия "Ока"47х70х20 мм или кратный размер
Серия "Урал"160х100х20 мм или 160х100х40 мм
Серия "Ангара"233,3х100х20 мм или 233,3х100х40 мм

Для исполнения под монтаж в корзины и шкафы контроллеров Ломиконт/Ремиконт на платах модулей предусмотрены ламели.
Корзины требуют минимальной доработки, остальные компоненты, включая блоки питания и переключения резерва, могут использоваться без изменений.
Вентиляторы или другие механически подвижные элементы в составе модулей комплекса отсутствуют.
Замена всех модулей, включая процессорные, может производится на ходу без прекращения рабочей эксплуатации комплекса.

Габаритные и установочные размеры модулей серий "Ангара" и "Урал"
Габаритные размеры модулей серии "Ока"

КОММУНИКАЦИОННЫЕ МОДУЛИ

Предлагаемые к использованию интерфейсы и их основные функциональные характеристики приведены в таблице.

Аппаратные интерфейсыМаксимальное расстояние передачи Физическая скорость передачиПротокол обмена
RS-4851200 м (с усилителями - до 13 км)9600 Бит/c .. 115,2 КБит/c MODBUS
"Токовая пет-ля"10 км2400 Бит/c .. 9600 Бит/с MODBUS
RS-23230 мДо 115,2 КБит/cMODBUS
ETHERNETДля одного сегмента: коаксиал - 185 м; витая пара - 100 м; оптоволокно - 2000 м10/100/1000 МБит/cIPX/SPX, TCP/IP
ARCNETДля одного сегмента: коаксиал - 500 м; витая пара - 100 м; оптоволокно - 2000 м2,5 МБит/cIPX/SPX, TCP/IP

Пример построения автоматизированной системы на базе комплекса МикКОН.