Контроллер телеметрии и телеуправления локальной автоматизации объектов

Проблемы энергетики активно обсуждаются на всех уровнях особенно сегодня, механизмы государственной энергетической политики определены Энергетической стратегией России. Цель стратегии заключается в максимальном эффективном использовании энергетических ресурсов. Вопрос эффективности стоит абсолютно перед всеми от генерации до потребителя.

Но как показывает практика многие проблемы стоят и при создании систем оперативного управления, а именно на уровне применяемого оборудования от которого зависит выбор метода построения таких систем. 

​Показательными примерами такого выбора для нас служат примеры принятия решения на периферии, в удаленных или труднодоступных районах.

Так в 2013 году при организации системы оперативного, диспетчерского управления для 63-х объектов, эксплуатацией было принято решение осуществлять передачу сигналов с помощью кабельно-проводниковых каналов вместо оцифрованного сигнала по протоколу Езернет, что привело к удорожанию системы практически в 2,5 раза. Поводом для ринятия такого решения послужило применение импортных контроллеров телеметрии, а именно проблемы с их поставкой, обслуживанием и ремонтом.

Ниже приведены две схемы, фрагменты.
Первая - это реализация с помощью кабельно-проводниковых каналов, здесь видно как осуществлялась связь с каждого объекта протягивались кабельные линии в количестве от 10 до 50.
Вторая - это фрагмент в котором применен контроллер телеметрии на объектах, вариант проводной сигнал, но можно производить передачи и по радиосигналу и по GSM.

С проблемой длительной поставки импортных контроллеров, наша компания сталкивается регулярно, что  приводит к увеличению сроков реализации проектов, бывает, что и к срывам, в том числе и длительным простоям в рамках ремонта.
При разработке систем управления для различных машин и оборудования, передача данных, а также возможность дистанционного управления становится гигиенической нормой. Но применение импортных контроллеров ставит проблему не только в сроках поставки, но и высокой стоимости импортного оборудования.

Оценивая эти факты нашей компанией было принято решение о разработке контроллера телеметрии для применения в системах управления карьерными экскаваторами, в системах управления водоснабжением, теплоснабжением, водоотведением и в системах управления объектами энергоснабжения, распределения и потребления.
В рамках проведения данной разработки было организовано несколько совещаний с горно-обогатительными комбинатами и департаментом ПАО «Газпром», по итогам совещания подписан протокол и утвержден график проведения разработки контроллера телеметрии.

Представляем Вашему вниманию технические характеристики контроллера:
Контроллер РобиКонт выполнен с открытой схемой и программным обеспечением предназначен для организации телеметрии, телеуправления и локальной автоматизации объектов производства в различных областях промышленности, заменяя импортные контроллеры автоматизации. 
В отличие от классических программируемых логических контроллеров, массово применяемых в настоящее время для задач автоматизации и имеющих закрытую аппаратную архитектуру, представляемый контроллер выполнен по идеологии открытой аппаратной реализации, что дает разработчику программного обеспечения возможность абсолютного контроля аппаратных ресурсов.

Контроллер поставляется с полным комплектом схем, раскрывающим его внутреннее устройство. Это позволяет разработчику целевой программы использовать все аппаратные ресурсы контроллера с максимальной производительностью.
Предназначен для работы в индустриальном диапазоне температур от –40 до +85 ˚С. Степень защиты IP 20.

Контроллер схемотехнически и конструктивно разделен на две части:
    •    Модуль ядра контроллера;
    •    Модуль периферийный.
Модуль ядра контроллера содержит в себе:
    •    32-х разрядный процессор;
    •    Память EEPROM, microSD;
    •    Базовые интерфейсы: USB, Ethernet;
    •    Часы реального времени RTC с независимым питанием.

Модуль периферии контроллера содержит в себе блок питания, дискретные входы и выходы, аналоговые входы, интерфейсы связи.
И может быть изменен под задачу заказчика.

    Технические характеристики модуля ядра контроллера                                                                                       Технические характеристики модуля периферии

Процессор

ARM Cortex M+

Разрядность процессора

32

Тактовая частота процессора

120 МГц

Память программ, FLASH

До 1 Мбайт

Память данных, SRAM

До 128 кбайт

Память данных, BackupSRAM

4 кбайт

Память данных, EEPROM

2 кбит

Память данных, microSD

До 128 Гбайт

Интерфейс USB

USB 2.0

Интерфейс Ethernet

10/100 Мбит

Время поддержания работы RTC

До 10 лет

Диапазон рабочих температур

От –40 до +85 °С

Напряжение питания

85 – 265 В

Дискретных входов

16 (4 изолированные группы)

Дискретных выходов

8

Аналоговых входов

8

Интерфейсы

RS485 изолированный

Рабочее напряжение дискретных входов

±(0 – 30) В

Рабочее напряжение дискретных выходов

До 50 В

Ток нагрузки дискретных выходов

До 150 мА

Тип аналоговых входов

0 –10 В, 0 – 20 мА

Входное сопротивление аналоговых входов

Более 40 кОм

Диапазон рабочих температур

От –40 до +85 °С

 

 

 

Программное обеспечение
Для разработки программного обеспечения применяются свободно распространяемые среды типа Atollic TrueSTUDIO, Em: Blocks или другие. Это гарантирует независимость процесса программирования контроллера от производителя.
Разработка целевой программы в свободно распространяемой среде разработки обеспечивает лицензионную чистоту и безопасность программного обеспечения.
Набор типовых задач, библиотек и примеров обеспечивает быстрое и комфортное создание целевого программного обеспечения.

В наборе библиотек присутствуют реализации:

  • Протокол DCON через RS485:
  • Протокол Modbus RTU Slave через RS232, RS485, USB virtual COM PORT;
  • Протокол Modbus TCP Server:
  • Протокол Modbus RTU Master через RS485;
  • Протокол CAN OPEN при наличии на модуле периферии интерфейса CAN;
  • Сканирование дискретных входов с обработкой дребезга;
  • Управление дискретными выходами;
  • Считывание значений с аналоговых входов и их нормализация;
  • Управление аналоговыми выходами;
  • Выполнение локальной логической программы на базе автомата конечных состояний, управляемого  событиями;
  • Запись, считывание данных в/из EEPROM;
  • Работа с файловой системой на microSD;
  • Работа с часами реального времени.

Все библиотеки поставляются с открытым исходным кодом и могут быть модифицированы под требования пользователя. А также могут быть разработаны дополнительные библиотеки и модули.

 

Контроллер производства

ЗАО «Робитэкс»

предназначен для внедрения в новые и применение в действующих системах АСУТП.

 

Применение:

  • Опрос датчиков посредством модуля периферии;
  • Опрос удаленных модулей сбора данных (в том числе и сторонних производителей) посредством интерфейсов связи;
  • Предварительная обработка собранных данных;
  • Передача данных на следующий уровень АСУТП посредством интерфейсов связи;
  • Выполнение локальной программы (функции ПЛК посредством полевого уровня);
  • Управление  исполнительными  механизмами посредством модуля периферии;
  • Управление исполнительными механизмами через
  • Управление исполнительными механизмами через удаленные модули управления (в том числе и сторон. производителей) посредством интерфейсов связи;
  • Логирование  данных.