За час існування системи FASTWEL I / O вона придбала хорошу репутацію. Номенклатура модулів FASTWEL I / O оптимізована таким чином, щоб бути мінімально достатньою для більшості можливих застосувань. Компанія FASTWEL працює над розширенням і вдосконаленням своєї лінійки. Створено відділ, який займається технічною підтримкою лінійки виробів FASTWEL I / O.
FASTWEL I / O сьогодні
За останні 4 роки значно змінився російський ринок АСУТП. Зарубіжні виробники активно відкривають торгові представництва, поступово відмовляючись від послуг дистриб'юторів. Конкуренція серед виробників ПЛК значно зросла. Великі замовники вже не шукають, у кого придбати обладнання, бо виробники самі приходять до них зі своїми рішеннями і пропозиціями автоматизувати всі «під ключ».
Виходячи з поточного стану ринку, компанією FASTWEL була розроблена ціла серія виробів, об'єднана використанням фірмової шини передачі даних FASTWELBUS (надалі FBUS). Спочатку вона розроблялася як внутрішня шина передачі даних між контролером і модулями введення / виведення. Шина має ряд істотних переваг, що підвищують надійність передачі даних.
Основні особливості шини FASTWELBUS:
1. Як фізичного рівня використовується інтерфейс RS-485 зі швидкістю обміну даними 2 Мбіт / с. Такий вибір дозволив скоротити витрати на елементну базу і істотно знизити ціну кінцевого продукту.
2. Блок центрального процесора контролера виконує роль майстра мережі, а модулі вводу / виводу (їх може бути до 64 од.) Є підлеглими пристроями. Ця схема проста і надійна.
3. Контроль циклічним надлишковим кодом (Cyclic Redundancy Check - CRC), який тільки зараз стає обов'язковим атрибутом ПЛК більшості виробників, гарантуючи виявлення помилки при передачі даних, застосовується в контролерах системи FASTWEL I / O з моменту створення цієї системи.
4. Статистика показує, що в розподілених системах набагато частіше виходять з ладу модулі, ніж контролер. Пов'язано це з тим, що модулі набагато частіше відчувають вплив помилок при підключенні сигнальних ланцюгів. Для мінімізації таких ризиків модулі вводу / виводу системи FASTWEL I / O можуть бути розбиті на групи, при цьому для кожної групи можна призначити індивідуальний період опитування. Розбиття можна робити по-різному, тому обмежимося розглядом тільки крайніх випадків: використання однієї загальної групи для всіх модулів і створення однієї групи для кожного модуля мережі. Призначення загальної групи для деякого набору модулів забезпечує найбільш високу пропускну здатність шини при обміні даними з ними, але при виході з ладу хоча б одного з них відбувається втрата зв'язку відразу з усіма модулями групи. З іншого боку, створення окремої групи для кожного модуля введення / виводу хоч і веде до зниження швидкості обміну, але при цьому втрата зв'язку з одним або декількома модулями чи не порушує групового обміну даними з іншими модулями. Крім того, завжди можна підвищити надійність системи шляхом автоматичного перестроювання набору і складу груп при виникненні відмови.
У складі системи FASTWEL I / O є дві модифікації модулів - стандартні і високоточні, та й сама система атестована як засіб вимірювання. Установка на процесорних і інтерфейсних платах роз'ємів шини FBUS, що вже зроблено на деяких виробах компанії FASTWEL, відкриває можливість підключення до них модулів введення / виведення FASTWEL I / O і створення високоточних систем збору даних і управління без прив'язки лише до однієї ОС або форм-фактору обладнання.
Сьогоднішню лінійку виробів системи FASTWEL I / O можна розділити на кілька груп: контролери вузла мережі, плати з інтерфейсом FBUS і комп'ютери, створені на базі даних плат. Розглянемо їх окремо з прив'язкою до рівнів класичної структури системи управління.
Відмінні риси нової серії контролерів:
1) наявність вбудованого годинника реального часу;
2) 32-розрядний процесор фірми Vortex з тактовою частотою 600 МГц;
3) програмна сумісність з ОС FDOS 6.22 і Windows CE 5.0;
4) поява області енергонезалежних змінних розміром 131056 байт;
5) збільшення галузі прикладної програми до 2 Мбайт;
6) можливість роботи контролера в режимі ведучого / веденого вузла мережі;
7) ідентичність габаритних розмірів корпусу габаритам контролерів серії CPM70X;
8) можливість перенесення проектів, створених в середовищі CoDeSys.
Варто особливо відзначити той факт, що адаптована середовище розробки CoDeSys і кабель для програмування входять в комплект постачання контролера. Користувачеві не потрібно докуповувати їх окремо і витрачати на це фінансові кошти, як змушують вступати зарубіжні виробники ПЛК.
Таблиця 1. "Порівняння контролерів серії СРМ70Х і нової серії СРМ71Х за розмірами різних областей пам'яті".
CPM902-01 і його послідовники
Необхідно окремо позначити роль універсальних промислових контролерів у складі лінійки FASTWEL I / O. На етапі створення цієї лінійки гостро постало питання про необхідність наявності в ній універсального пристрою, яке могло б виконувати роль комп'ютера, здатного працювати як з контролерами вузла мережі, так і з модулями введення / виведення, а також вміє передавати інформацію на дисплей і взаємодіяти з пристроями введення інформації, такими як клавіатура і миша. Крім того, на той момент гостро стояла проблема обмеженості розмірів області програмування у всіх пристроїв лінійки і відсутності в контролері функціоналу годин реального часу.
Такий «комбайн» був створений досить швидко. За його основу був узятий одноплатний комп'ютер CPB90204 (компанія FASTWEL) формату 3,5 "з процесором STPC Vega з тактовою частотою 200 МГц (рис. 2). Невеликі габаритні розміри плати і досить потужний (на той час) процесор дозволили створити пристрій, компактно монтується на DIN-рейку.
Універсальність контролера характеризується здатністю одночасно працювати як в режимі майстра, так і в режимі підлеглого вузла мережі.
Особливо слід відзначити наявність у нього змінного накопичувача формату CompactFlash ємністю 1 Гбайт з попередньо встановленою ОС Windows CE 5.0 і адаптацією CoDeSys з підтримкою візуалізації.
Володіючи всіма цими перевагами, універсальні промислові контролери затребувані споживачами все ж в меншій мірі, ніж прості контролери вузла мережі: на практиці на 20 проданих CPM70X доводиться тільки один CPM902. Однак без такого контролера неможливо реалізувати складну розподілену систему управління.
Офіційно плата CPB90204 знімається з виробництва, оскільки процесор Vega вже не доступний для замовлення. У зв'язку з цим на виробництві компанії FASTWEL був створений резерв комплектуючих, що дозволяє, виходячи з поточної потреби ринку, забезпечувати споживачів цими виробами протягом 3 років.
Тим часом, на зміну контролера CPM902-01 йдуть більш потужні моделі на сучасній елементній базі. Перш за все, це пристрої, створені на базі процесора AMD LX800 з тактовою частотою 500 МГц. Представники нової серії пристроїв класифікуються виробником як модульні комп'ютери і маркуються абревіатурою МК. На поточний момент до складу лінійки FASTWEL I / O вже увійшли два таких пристрої: MK150-01 і MK905-01. Обидва мають виділений порт шини FBUS.
Модульний комп'ютер MK905-01 (рис. 5) створений на базі плати CPB905. Він здатний працювати в умовах запиленості, оскільки не має примусового охолодження і не містить рухомих частин. Його конструкція передбачає можливість установки двох модулів розширення формату PC / 104 +.
Наприклад, дооснастив комп'ютер платою CNM350-01 (рис. 6), можна відстежити об'єкт, на якому він встановлений, через супутникову систему позиціонування ГЛОНАСС або GPS.
На відміну від контролера CPM902-01, де для взаємодії з портом шини FBUS використовується бібліотека середовища адаптації CoDeSys, в нових моделях модульних комп'ютерів використовується спеціальне програмне забезпечення для підтримки роботи з вказаною шиною.
FASTWEL FBUS SDK і його призначення
FASTWEL FBUS SDK - це комплект розробника прикладного ПО для шини FBUS. До його складу входять драйвери і бібліотеки підтримки для ОС Windows XP Embedded, Windows CE 5.0 і QNX 6, а також Linux, починаючи з FBUS SDK вер. 2.2, і встановлюються на процесорні модулі, оснащені адаптером FBUS.
Значно більше свободи в побудові систем збору даних і управління дає ще одна новинка в лінійці FASTWEL I / O - інтерфейсний модуль NIM745. Він призначений для підключення набору модулів введення / виведення до обчислювальних пристроїв, оснащеним інтерфейсом Ethernet TCP / IP. NIM745 - це перетворювач інтерфейсів, що виконує функції віддаленого адаптера FBUS. У FBUS SDK вер. 2.2 вже включена підтримка цього модуля для ОС Windows XP, Windows CE 5.0.
В результаті користувач може розташувати збірку з модулів в несприятливих умовах і підключити її через стандартну виту пару до комп'ютера, розташованого усередині приміщення з комфортними умовами. Використовуючи комутатори на кілька портів, можна підключити відразу декілька незалежних збірок. Таким чином, фахівцям вже немає необхідності витрачати додаткові кошти на покупку і час на вивчення різних мережевих протоколів. Завдяки великій різноманітності сигналів, які здатні «сприймати» модулі FASTWEL I / O, і наявності сертифіката засоби вимірювання можна на основі таких модулів створювати випробувальні стенди з швидко змінною конфігурацією.
висновок
Малоймовірно, що обсяги споживання ринком виробів системи FASTWEL I / O будуть вище, ніж споживання так званих «кімнатних» ПЛК - ця система розроблена для інших умов експлуатації. Не варто вводити в оману і давати обіцянку замовнику, що його систему управління, наприклад «розумним» будинком, легко перевести на модулі і контролери FASTWEL I / O і таким чином заощадити. У цій лінійці немає контролерів з екзотичними протоколами KNX, BacNet, Sercos і т.п. але є простий, надійний, якісний вітчизняний контролер, здатний роками працювати там, де закордонний продукт не витримає і кілька хвилин.
Зарубіжні компанії теж працюють над створенням апаратних засобів автоматизації, які експлуатуються в розширеному температурному діапазоні. Однак потенційним споживачам треба враховувати, що в Росії на урядовому рівні підтримується доктрина всебічного сприяння розвитку і використанню вітчизняних розробок. Відповідно до неї великим замовникам рекомендовано створювати системи автоматизації на базі засобів і рішень вітчизняних виробників. Особливо яскраво ця доктрина проявляється в діючих положеннях про проведення тендерів, згідно з якими при інших рівних умовах перевага віддається саме російському виробнику.
Але навіть без урахування цього адміністративного фактора, а беручи до уваги тільки високий рівень розробок, сучасне виробниче обладнання і строгий контроль якості, можна з належною мірою об'єктивності робити вибір на користь російської компанії FASTWEL, яка випускає контролери стабільно високої якості, добре зарекомендували себе в різних відповідальних застосуваннях.
Технічні характеристики системи FASTWEL I / O
- Діапазон робочих температур, ° С -40 ... 85
- Відносна вологість повітря, % <80
- Вібрація в діапазоні частот, Гц 10 ... 500
з прискоренням до 5g
- Поодинокі удари з піковим прискоренням <100g
- Багаторазові удари з піковим прискоренням <50g
приклади застосування
Наведемо два приклади використання контролерів FASTWEL I / O в реальних впроваджених проектах.
Мал. 7. Рейковий автобус РА2 і контролер FASTWEL I / O CPM70101 зі складу його системи управління.
1. Система управління рейкового автобуса РА2, побудована на базі контролерів FASTWEL I / O CPM70101 (інтерфейс CAN). Вона здійснює автоматичне визначення складових поїзда, матеріального становища і порядку розташування блоків системи управління на поїзної лінії передачі даних. Проект реалізований ТОВ КБ «Метроспецтехніка» (м Ростов-на-Дону).
Мал. 8. АЕС <Куданкулам> (Індія) і контролер FASTWEL I / O СРМ703 в складі обладнання однієї з систем контролю і управління установки затвердіння рідких радіоактивних відходів.
2. АЕС «Куданкулам» (Індія), блоки 1 і 2, установка затвердіння рідких радіоактивних відходів. На базі контролерів FASTWEL I / O СРМ902 і СРМ703 реалізовані системи контролю і керування установок концентрування, цементування, витримки і транспортування. Проект реалізований ТОВ «Енергоавтоматика» (м.Москва).