Универсальные модули расширения Segnetics FMR

В ноябре 2018 года в товарной линейке российского производителя программируемых логических контроллеров Segnetics произошло значимое изменение – для заказа стали доступны универсальные модули ввода/вывода FMR. По сравнению с предшественниками функционал новых модулей значительно вырос. С учетом возросших возможностей их можно было бы назвать «Контроллер ввода/вывода». Прежде всего, появилась возможность взаимодействовать с «чужими» контроллерами. Существенно увеличилось количество физических каналов для подключения датчиков и исполнительных устройств. Важным нововведением стало появления утилиты FMR-Configurator для настройки и отладки работы новых модулей.

Нередко по ходу эксплуатации уже настроенные и успешно работающие системы автоматизации требуют модернизации. Чаще всего это связано с необходимостью добавления новых датчиков и исполнительных устройств. Для их подключения к контроллерам требуются свободные разъемы входов и выходов. Хорошо, если их запроектированный запас не был исчерпан, тогда проблема подключения решается просто. Но если все доступные разъемы уже заняты, то необходимо нарастить их количество с помощью модулей расширения. Прежде, в этом случае остро вставал вопрос выбора качественных и надежных модулей. Теперь эта задача получила легкое решение в виде новых универсальных модулей ввода/вывода – Segnetics FMR.

Модули FMR в качестве Slave-устройств свободно подключаются к любому контроллеру по протоколу ModBus. Подключение модуля к Мастеру производится через гальванически изолированный интерфейс RS-485 (COM1). Его сетевой адрес быстро и удобно устанавливается с помощью пятипозиционного DIP-переключателя на корпусе прибора. Но этим возможности расширения для новинки не исчерпываются. MRBus-II – внутренняя высокоскоростная шина новых модулей. По ней к базовому FMR можно подключить еще до 10 дополнительных FMR или 20 компактных MRL модулей со скоростью обмена до 1 Мбит/с. При этом для управляющей системы адресация дополнительных модулей абсолютно прозрачна – она автоматически настраивается программным Конфигуратором. Всего же к одному Master-устройству возможно подключить до 321 FMR, что может обеспечить более 10000 каналов! Для этих целей новые модули оснащены двумя портами RS-485 (COM1, COM2) и таким же быстрым внутренним портом расширения MRL – даже при полной нагрузке время опроса модулей составляет не более 10 мс. Второй порт RS-485 (COM2) предполагает различные варианты использования. Помимо масштабирования системы ввода/вывода его можно использовать для построения более сложных систем с двумя Master-устройствами. Например, к COM2 можно подключить операторскую панель для оперативного контроля важных параметров.

Несомненным плюсом FMR-модулей стало увеличение количества физических разъемов входов/выходов. В зависимости от конфигурации суммарное количество входов в одном модуле может достигать 32 шт.! Впервые в одном корпусе можно разместить до 16 аналоговых входов! Помимо количества каналов I/O стало больше доступных комбинаций дискретных и аналоговых входов и выходов, а значит проще подобрать конфигурацию оптимальную для проекта. При этом аналоговые входы теперь в полной мере универсальные – к ним можно, как подключить аналоговые датчики и провести их калибровку, так и перевести их в дискретный режим. Все дискретные входы получили возможность работы в режиме счетных входов, а цифровые выходы могут быть реализованы на электромагнитных реле, симисторах и оптореле.

Настройка и отладка работы FMR-модулей осуществляется из утилиты FMR Configurator. С ее помощью одинаково удобно настраивать и управлять, как одним модулем, так и их объединенной группой. Эта программа позволяет установить режимы работы для всех входов и выходов, откалибровать аналоговые входы. Настройка параметров COM-портов также производится в Конфигураторе. Для настройки модулей и обновления ПО не  требуется дополнительного оборудования и отдельного источника питания – достаточно подключения к ПК по USB-кабелю. При работе на объекте возможны аварийные ситуации, приводящие к потере связи модуля с управляющим контроллером или модулей подключенных друг к другу. В этом случае объект  может остаться без управления на неопределенное время. Чтобы контролировать состояние объекта в таких ситуациях Конфигуратор позволяет настроить для FMR-модуля режим выхода в безопасное состояние. В процессе настройки и отладки конфигуратор создает карту памяти системы, которая подключается к Мастер-устройству и используется для быстрой наладки обмена переменными. Другая важная функция конфигуратора - проведение тестирования и пуско-наладочных работ полученной  системы. В этом режиме можно проверить  работу датчиков, исполнительных устройств на объекте, а по окончании отладки сохранить конфигурацию системы в файл.

При разработке новых модулей особое внимание разработчики уделили обеспечению стабильности их работы и защите от возможных сбоев. В этих целях все дискретные входы модуля FMR гальванически развязаны. Дополнительно для всех входов доступна поканальная настройка программной фильтрации, предназначенной для подавления дребезга контактов и случайных возмущений при переходных процессах. Для защиты дискретных выходов на симисторах и оптореле установлены ограничительные супрессоры и самовосстанавливающиеся предохранители. Все аналоговые входы и выходы надежно защищены от воздействия опасных напряжений любой полярности. При превышении допустимого значения напряжения канал, на котором обнаружена перегрузка, временно переводится в специальный защитный режим. Для него формируется системная авария. Все остальные аналоговые входы/выходы, если значения их сигналов являются допустимыми, работают в штатном режиме. При устранении перегрузки, аварийный канал автоматически переводится из режима защиты в нормальный режим работы. В качестве общей защиты аналоговых входов и выходов используются  ограничительные супрессоры. Защита сетевых портов реализована на ограничительных супрессорах и самовосстанавливающихся предохранителях. Дополнительно сетевой порт COM1 гальванически изолирован от внутренних цепей и источника питания модуля.

Новые модули имеют компактное исполнение, что позволяет более рационально использовать место в шкафу. Приятным дополнением станет маркировочный шаблон, расположенный на лицевой крышке устройства. Он предназначен для наглядной и удобной маркировки разъемов. Режим работы модуля, его состояние и отдельных каналов наглядно демонстрируют светодиодные индикаторы, расположенные на корпусе устройства. Для индикации аварийных состояний служит системный индикатор . При возникновении аварийных состояний он начинает светиться красным цветом. Модуль диагностирует 18 типов аварийных событий. Считать тип аварии можно подключившись при помощи Конфигуратора непосредственно к модулю по USB, либо запросить удаленно по сети Modbus. Для подключения датчиков и исполнительных устройств служат четыре клеммных блока с пружинными контактами. При необходимости они могут быть заменены на винтовые.

В основе нового модуля 32-разрядный процессор на ядре Cortex®-M4, обеспечивающий быстрый цикл обработки сигнала. В сочетании с большим числом доступных конфигураций и привлекательной стоимостью это позволяет получить экономически эффективную высокопроизводительную подсистему ввода/вывода.

Более подробно узнать о возможностях модулей расширения Segnetics FMR можно на сайте компании.