Волкова М.М. Обмен информацией в АСУТП

• Точность и своевременность данных важны для технологического процесса.  

• Основная задача ОСТП - автоматизированное управление процессом.  

• Подсистема ввода-вывода связывает датчики и исполнительные механизмы с контроллером.  

• Длинные кабельные линии увеличивают стоимость и уровень помех.  

• Использование станций распределенной периферии более рационально.  

• Станции содержат модули ввода-вывода и интерфейсные модули для цифровой полевой шины.  

• Узел ввода-вывода состоит из базовой панели, модулей ввода-вывода и интерфейсного модуля.  

• Базовая панель имеет слоты для модулей и шины для питания и обмена данными.  

• Интерфейсный модуль подключается к цифровой шине и реализует функции ведомого устройства.  

• Узел ввода-вывода модели 2500 от Euro-Therm и станция ввода-вывода серии IT-200M от Siemens.  

• Входы и выходы бывают дискретными и аналоговыми.  

• Дискретные входы и выходы имеют два состояния, аналоговые - более двух состояний.  

• Модули аналогового ввода принимают унифицированные сигналы от датчиков.  

• Модули дискретного ввода принимают дискретные сигналы от датчиков.  

• Модули дискретного вывода управляют исполнительными механизмами.  

• Модули аналогового вывода генерируют аналоговые сигналы для исполнительных механизмов.  

• Модули ввода-вывода характеризуются канальностью - числом входов-выходов.  

• Пример: четырехканальный модуль аналогового ввода для подключения четырех датчиков.  

• Шестнадцатиканальный модуль дискретного ввода.  

• Возможность подключения шестнадцати статусных сигналов.  

• Расположение модулей ввода-вывода на бейсплейте не регламентировано.  

• Возможность установки двух интерфейсных модулей для повышения отказоустойчивости.  

• Возможность горячей замены модулей без отключения питания.  

• Обмен данными осуществляется по цифровым шинам Profibus, Modbus, CAN, DeviceNet.  

• Более пятидесяти стандартов промышленных шин.  

• Принцип ведущей-ведомой: мастер инициирует обмен, ведомые устройства пассивно прослушивают данные.  

• Каждое устройство на шине имеет уникальный сетевой адрес.  

• Узлы ввода-вывода являются ведомыми, контроллеры - ведущими.  

• Контроллер с адресом один запрашивает показания датчика давления.  

• Узел ввода-вывода с адресом пять считывает показания и формирует ответ.  

• Контроллер решает открыть выпускной клапан на 50%, формирует команду.  

• Узел ввода-вывода записывает значение уставки и формирует сигнал для клапана.  

• Контроллер получает подтверждение успешного выполнения команды.  

• Упрощенная схема взаимодействия контроллера с узлами ввода-вывода.  

• В реальных системах используются множество диагностических и управляющих функций.