Раритетная автоматика - Логика-Т.

Разбирая завалы старого хлама наткнулся на модуль под названием Логика-Т. Данные модули, по своему функционалу напоминают современные микросхемы, но назвать их так язык не поворачивается. Предназначены они для использования в системах автоматики, контроля и защит. Выполняют различные функции, в том числе временные и обработку аналоговых сигналов. Разработаны и производились в начале 70-хх годов двадцатого века, на основе транзисторов. Модули выпускались в пластиковых корпусах с разъемом в нижней части. Некоторые модели оснащались внешними радиаторами.

Модуль Логика-Т

Сегодня данные элементы не больше чем раритет. Сложно что-то сказать по эксплуатации данных модулей, так как не застал оборудование, где они применялись. Но вид и надпись "Сделано в СССР" вызывает в том числе и гордость за то что могли и делали тогда.  Хотя, если посчитать, то прошло всего сорок лет, а сколько всего изменилось. За эти годы только элементная база сменила несколько поколений. Транзисторные сборки заменили микросхемами мелкой логики, затем появились БИС и СБИС, микропроцессоры, микроконтроллеры, ПЛИС. Некоторые, относительно простые, современные контроллеры могут выполнять гораздо более серьезные задачи, чем большие ЭВМ того времени, а обычные компьютеры давно сжались до одной микросхемы. К сожалению все эти чудеса постепенно стали достоянием только других государств. Очень хочется надеяться, что и среди отечественных разработок когда-нибудь появятся ПЛК и другая техника уровня OMRON или SIEMENS. Хотя современные реалии приводят к очень низкой вероятности подобных событий.

Логика-Т.

Ультразвуковой расходомер US800.

Измерение расхода жидких или газообразных сред представляет собой достаточно сложную задачу, требующую тщательного выбора техники под конкретные условия эксплуатации. Одним из методов определения расхода является измерение скорости потока с помощью ультразвуковых сигналов и дальнейшее преобразование в объемные величины. Сам метод достаточно прост. Производится измерение скорости ультразвука по- и против потока жидкости, и вычитанием одного из другого находится искомая скорость потока в удвоенном виде. Имеются и некоторые другие, менее распространенные, способы измерения с помощью ультразвука.
На рынке средств измерения ультразвуковые расходомеры представлены достаточно широко. Этому способствует простота реализации и относительно низкая стоимость. В принципе, цену расходомера составляют в основном цена электронного блока и пьезодатчиков. И это вне зависимости от диаметра трубопровода. Конечно, если нет желания врезать датчики, можно заказать готовые измерительные участки, но делать это совсем не обязательно. Врезка датчиков производится с помощью рулетки и нескольких не хитрых приспособлений.

Электронный блок US800

Одним из отечественных ультразвуковых расходомеров является US800, выпускаемый IC-Electronics г.Чебоксары. Прибор до недавнего времени выполнялся в виде единого блока, к которому подключались одна или две пары датчиков. В зависимости от типа, блок с двумя парами датчиков мог работать как двухканальный измеритель или одноканальный, с повышенной точностью. Сейчас начался выпуск новых модификаций  в корпусе меньшего размера, с внешним блоком питания.

Электронные платы US800

Характеристики US800 практически стандартны для подобного типа приборов. В однолучевом исполнении он обеспечивает в рабочем диапазоне измерения 1 к 100 относительную погрешность 1%. Может устанавливаться на трубопроводы диаметром от 15 до 2000 мм. Прибор стандартно оснащается импульсным/частотным выходом. При необходимости могут быть реализованы также токовый выход и интерфейсы RS232/RS485. Интерфейс RS485 имеет протокол обмена, аналогичный приборам ADAM и модулю НЕВОД+М. Последнее оказалось очень кстати, при реализации системы телемониторинга. К  достоинствам прибора следует отнести возможность метрологической поверки без демонтажа измерительного участка и датчиков. Для этой операции используется специальная кювета, позволяющая проверить характеристики измерения скорости ультразвука в стоячей воде.
US800 оснащен встроенным индикатором, на котором может отображаться мгновенный расход, расход с накопительным итогом и время наработки. Также индикатор используется для настройки прибора.
В эксплуатации US800 зарекомендовали себя как весьма надежные и неприхотливые приборы. Конечно их функциональность не самая широкая, но своих денег они стоят.

Модуль удаленного ввода/вывода НЕВОД+М

Для создания распределенных систем контроля и управления, в комплекте с радиомодемом НЕВОД-5 можно приобрести специальный модуль под названием НЕВОД+М. Модуль выполняется в корпусе, аналогичном модему и содержит восемь дискретных линий ввода/вывода и четыре аналоговых входа. Последние позволяют оперировать с токовыми сигналами 0-20мА или напряжением -10...+10В. Модуль оснащен интерфейсом RS485, поддерживающем протоколы обмена ASCII и Modbus. Напряжение питания - 24В постоянного тока.

Модуль УСО НЕВОД+М

Встроенный ЖК-дисплей выполняет функцию отображения измеренных данных и состояния дискретных линий. Для удобства отображения можно использовать функцию масштабирования, позволяющую рассчитать физическое значение сигнала. Дисплей используется и для настройки модуля. Данная операция отличается большой простотой, не свойственной другим подобным изделиям. Этому способствует несколько факторов. Первый - хорошо реализованная структура меню и настроечных параметров. Второй - большое  число управляющих кнопок, каждая из которых выполняет только одну функцию. Третий - неплохая инструкция, позволившая сходу начать работу. Единственный вопрос при первом пуске, вызвала разная маркировка на клеммниках радиомодема и модуля УСО

Интересно реализована интерфейсная часть модуля. Для внешних устройств НЕВОД+М выглядит как два отдельных устройства ADAM-4017 и ADAM-4050 от компании Advantech. Первый из них выполняет задачи ввода аналоговых сигналов, второй - дискретных. Соответственно, при настройке НЕВОД+М, потребуется задать два сетевых адреса на шине RS485. Все команды обмена аналогичны ADAM и при этом легко реализуются. Никаких особенностей, привязывающих модуль УСО к радиомодему нет, что позволяет его использовать независимо, в самых различных проектах. Благодаря большей функциональности, данный модуль можно использовать в распределенных сетях совместно с программируемыми контроллерами, вместо вышеуказанных изделий от Advantech. НЕВОД+М выигрывает у них как по размерам, так и по возможности отображения информации непосредственно на месте.

. 

Модуль последовательных интерфейсов CJ1W-SCU41

При использовании промышленных контроллеров очень часто возникает задача связи с другими устройствами, не относящимися к семейству ПЛК. Если подобное устройство оснащено последовательным интерфейсом , то эта задача достаточно просто решается применением специализированных модулей. Для контроллеров OMRON серии CJ1M она также может быть решена использованием встроенного последовательного порта на процессорном блоке. К сожалению его использовать не всегда возможно. Так, например, этот порт логично задействовать для подключения операторской панели. Второй порт модуля процессора обычно используется для связи с ПК в процессе программирования и наладки, поэтому на него рассчитывать не стоит.

Модуль OMRON CJ1W-SCU41

В линейке модулей CJ1W имеется несколько моделей, оснащенных различными интерфейсами. Один из них, под названием SJ1W-SCU41-V1 предназначен для организации связи по линиям RS485/422 и RS232. Для этого на его передней панели имеется два разъема серии DB-9F. Из органов настройки также имеются переключатели количества линий и терминатора для интерфейса RS485/422, переключатель номера модуля на шине. Все остальные настройки, коих немалое количество, выполняются программно.
Одной из особенностью SCU41 является нестандартная распайка служебных линий интерфейса RS232. В связи с этим требуется использовать фирменные кабели, либо распаивать свои. Кстати правилам распайки посвящен целый раздел документации на модуль. Сама документация переведена на русский язык и имеет весьма внушительный объем. Последнее связано с богатыми возможностями модуля. Он позволяет работать по одному из стандартных последовательных протоколов OMRON, либо реализовать любой другой. Хотя в фирменной документации постоянно присутствует замечание, что можно использовать почти любой протокол, похоже, что найти то, с чем модуль не справиться невозможно. Или это будет какой-нибудь современный навороченный протокол для высокоскоростного обмена.
Для настройки работы используется стандартное окно IOTable, в котором задаются свойства выбранного модуля. Несколько сложнее дело обстоит с реализацией произвольного протокола. Здесь уже требуется специальная программа CX-Protocol. Она позволяет задать весьма сложные правила обмена, при этом без задействования основного процессора ПЛК. К этой программе прилагается своя документация, опять же солидного объема. Все вместе при первом прочтении создает впечатление огромного и неподъемного пласта знаний. Тем не менее после более глубокого вникания большинство сложностей оказываются надуманными.

Визуализация автоматических систем.

Проверка работоспособности и настройка систем управления является весьма непростой задачей, которая может занять больше времени чем проектирование и монтаж. Классическим вариантом решения этой задачи является тестовый прогон на симуляторе и дальнейшая наладка на реальном оборудовании. Альтернативой служат системы визуализации, позволяющие увидеть, что же будет на самом деле, без воплощения проекта в железе. Пока такие системы получили большое распространение в сфере подготовки управляющих программ для станков с ЧПУ, а также промышленных роботов. Разрабатываются подобные программы и для ПЛК. К сожалению их применяемость будет весьма ограничена, так как создать виртуальный аналог объекта управления - задача посложнее чем создание системы управления. Готовых моделей вряд ли хватит на все случаи жизни. Ниже показан ролик работы одной из таких систем.

Наилучшим применением систем визуализации было и останется обучение. Для нескольких стандартных задач всегда можно создать готовые виртуальные модели и привязать их например к тому же симулятору ПЛК. В итоге пользователь получит возможность изучить работу с системами автоматизации без железа. При этом он будет видеть не только мигание лампочек или значение переменных, а сможет наблюдать полную работу системы. Хотя возможно в будущем и появятся сложные САПР, которые на основе чертежей всех узлов объекта управления и будут строить трехмерные модели, пригодные для использования в симуляторах ПЛК.

NQ-Designer версия 2.

Для разработки очередного проекта выбрана операторская панель NQ5 от OMRON. Управляющая программа для для этой панели создается не в CX-Designer, а в собственной среде NQ-Designer. Главным достоинством данной среды является бесплатность, что позволяет использовать панель в самых разных проектах, достаточно только зарегистрироваться на сайте производителя.
Первая попавшаяся версия NQ-Designer, имевшая версию 1.11 вызвала не самые лучшие впечатления. Поэтому для нового проекта была скачан последняя доступная версия под номером 2.0.  Архив, объемом 160Мб, загрузился без проблем, также прошла инсталляция. Первое впечатление от новой версии свелось к вопросу - "А что же изменилось?". Внешний вид окна программы практически ничем не отличается от старой версии. Несколько изменился состав дерева проекта. Добавились готовые экраны-клавиатуры для ввода информации. В остальном, по-моему, осталось все то же самое.
В работе программы обнаружились все те же недостатки, связанные с необходимостью обязательной предварительной настройки портов, что и в предыдущей версии. Так же программ не терпит наложения активных блоков в одном окне. Единственное, что пока не произошло ни одного глюка и зависания.
После длительной работы с терминалами серии NS и CX-Designer, возврат к NQ-Designer вызывает некоторые неудобства. Создается впечатление большей трудоемкости и жесткости при разработке проекта. Нечто подобное было при работе с операторской панелью DOP-B от DeltaElectronics, но скорее всего это просто последствия смены платформы.