Architektura PL2

Promos line 2 je modulární mikropočítačový systém pro řídicí a regulační úlohy průmyslové automatizace. Architektura systému má modulární strukturu s “průběžným” propojením systémovou sběrnicí CANopen. Základem řídicího systému je centrální jednotka, která obsahuje procesorovou část, aplikační program a komunikační kanály. K centrální jednotce se připojují CANopen periferní moduly pro styk s analogovými a binárními procesními signály, terminál pro ovládání systému, případně další speciální moduly. Pro vzdálené signály je možné připojit periferní moduly linkou RS-485. Všechny jednotky jsou zapouzdřeny v krabičkách, které se do rozvaděče umísťují na lištu DIN.

CENTRÁLNÍ JEDNOTKY SYSTÉMU
Procesní jádro jednotky tvoří mikroprocesorový modul MCPU-01. Ten obsahuje 16/32-bitový procesor TMP90C265, statickou zálohovanou paměť, paměť FLASH pro uložení programu, obvod reálného času a zálohovací baterii. Dolní deska centrální jednotky podle typu obsahuje různé vstupy/výstupy, konektory sériových linek atd. Tak je možné provozovat samotnou centrální jednotku, jako malý kompaktní řídicí systém (např. CCPU-21).

PERIFERNÍ JEDNOTKY
Všechny periferní jednotky jsou vybaveny vlastním jednočipovým mikropočítačem. Ten zajišťuje základní zpracování vstupních a výstupních signálů (filtrace, čítání, měření periody, měřítkování analogových hodnot ap.), komunikaci po sběrnici CANopen a vlastní diagnostiku.
Všechny periferní jednotky jsou kromě rozhraní CAN nabízeny také v provedení s asynchronní sériovou linkou RS485 s možností komunikace různými protokoly. Takové I/O moduly mohou být umístěny ve vzdálenosti stovek metrů od centrály řídicího systému. To je velmi výhodné při aplikaci v rozsáhlých systémech sběru dat.
Soubor I/O modulů s rozhraním CANopen a sériovou linkou tvoří ucelený periferní I/O subsystém s jednotným standardizovaným způsobem komunikace a konfigurace. Může být používán nejen v regulátorech PROMOS line 2 a mikrosystémech LOGIC, spolu s řídicími počítači TEMPO a DataLab PC nebo s řídicími systémy
jiných výrobců.

OVLÁDACÍ TERMINÁL
Základním prostředkem komunikace s obsluhou je ovládací terminál s čtyřřádkovým znakovým displejem a klávesnicí. Pokud je terminál v bezprostřední blízkosti systému, připojuje se jako běžná periferní jednotka. Ke každému ovládacímu terminálu je možné sériovou linkou připojit další vzdálený terminál a zajistit tak ovládání systému z více míst.

KOMUNIKAČNÍ MOŽNOSTI
Kromě systémové sběrnice CANopen je každá centrální jednotka vybavena dalšími komunikačními kanály. Jeden kanál je obvykle
vyhrazen pro programování systému, diagnostiku a vyšší úroveň řízení. Další kanály je možné volně používat pro připojení externích přístrojů (vzdálené I/O moduly, měřiče tepla, průtokoměry
ap.). Jeden ze sériových kanálů může být nakonfigurován pro sdílení dat mezi systémy prostřednictvím protokolu EpsNet/MPC. Komunikační vlastnosti umožňují sdružovat systémy do víceprocesorových sestav, vytvářet rozsáhlé sítě systémů s dispečerským řízením a připojovat je do technologických sítí nebo přímo do sítě internet.

REGULÁTORY PROMOS line 2 V PRAXI
Regulátory PROMOS pracují autonomně, komunikační vlastnosti však umožňují jak vzájemnou vazbu mezi systémy, např. regulační systém kotelny spolupracuje s regulátorem klimatizace a vzduchotechniky, tak zapojování regulátorů do sítí dispečerského řízení. Jednoduchá tvorba aplikačního SWa ladění vytvořeného SW v prostředí FRED a návaznost na vizualizační programy ControlWeb a TirsWeb umožňuje nasazování systému PROMOS do různých oblastí průmyslu.

PŘIPOJENÍ K VIZUALIZAČNÍM PROGRAMŮM
Základním komunikačním protokolem systémů PL2 je QQ protokol. Pro nejpoužívanější prostředí ControlWeb jsou zpracovány drivery pro připojení po metalickém vedení, komutovanou linkou nebo prostřednictvím TCP/IP komunikace. Kromě toho je možné používat také standardní protokoly EpsNet a Modbus a tak se připojit do prakticky libovolného prostředí pro tvorbu dispečerského řízení.

Propojení centrální jednotky s periferními zajišťuje rychlá sériová sběrnice CAN s přenosovou rychlostí 500 kbit/s. Výměna dat probíhá podle standardu CANopen. Sběrnice poskytuje velmi vysoké zabezpečení přenosu, použitý protokol umožňuje široké možnosti konfigurace připojených jednotek a zajišťuje rychlou výměnu procesních dat. Použití standardního protokolu umožňuje také připojení zařízení CANopen jiných výrobců (např. frekvenční měnič) přímo na systémovou sběrnici. Sběrnice je “průchozí”, sousední moduly se propojují spojovacími můstky, pro delší přechody se používá desetižilový plochý kabel případně kroucená dvoulinka. Kromě sériové sběrnice je součástí propojení také rozvod napájení jednotek.

---

katalogový list k_arch_pl2.pdf - 752.7 kB, 07.12.2009
sítě s PL2 - obrázky, příklady zapojení k_sit_pl2.pdf - 1,09 MB
představení HW stavebnice Promos Line 2 hwpl2.pdf - 2,88 MB
katalogový list k_pl2_prehled.pdf - 91.3 kB, 14.02.2014
představení grafického vývoj. prostředí fred_prezentace.pdf - 1,61 MB
uživatelský manuál um_fred_jadro.pdf - 1.9 MB, 02.03.2007
uživatelský manuál um_fred_pl2.pdf - 3.8 MB, 04.04.2007

---

PROGRAMOVÁNÍ
Základním prostředkem pro vývoj a ladění aplikací je nové grafické vývojové prostředí FRED. Je koncipováno tak, aby systém mohl být programován na projektantské úrovni. Aplikační program se sestavuje v grafické formě propojováním výkonných modulů. To umožňuje nejen jeho efektivní sestavení, ale také snadnou pozdější údržbu. Důležitá je také “samodokumentační” vlastnost grafické formy projektu. Prostředí podporuje i on-line komunikaci se spuštěnou úlohou (režim Ladění), což umožňuje snadné odladění aplikace.

Výkonné moduly jsou součástí knihoven, ze kterých se přetažením myší umísťují na pracovní plochu. Standardní knihovny obsahují širokou škálu bloků od logických a analogových hradel až po PID regulátory, prostředky pro tvorbu uživatelských obrazovek a komunikační moduly. Součástí složitějších bloků jsou i diagnostické funkce, např. modul pro řízení servopohonu obsahuje i obrazovku pro ruční ovládání, moduly havarijních hlášení obsahují dialog pro kvitování chyb atd. To značným způsobem zkracuje čas potřebný k sestavení aplikace. Prostředky pro tvorbu vlastních zobrazení a menu na ovládacím terminálu umožňují naprogramovat potřebný komfort ovládání včetně rozlišení úrovně přístupu pomocí hesel atd.

Sestavené části schématu je možné ukládat jako předlohy pro další použití. To dále zjednodušuje sestavení programu při řešení úloh obdobného typu. Knihovna PL2 obsahuje několik skupin knihovních modulů. Opakovaná zapojení SW hradel jsou v této knihovně jako samostatné knihovní moduly, sdružující několik desítek hradel.

Mnoho aplikačních firem mimo jiné oceňuje také možnost spolupráce při vytváření a úpravě knihovních modulů podle aktuálních potřeb v praxi.

Omezení velikosti projektu je dáno prakticky pouze rozsahem paměti rezervované pro aplikační program. Implementace systému je tak velmi efektivní a umožňuje také snadnou údržbu či případnou modifikaci aplikačního programu i neprogramátory.

 

UŽIVATELSKÉ PROGRAMOVÁNÍ
Pokud je aplikace příliš specifická, je možné použití obecného programovacího jazyka C v prostředí TOPAS900. To umožňuje maximální využití všech systémových prostředků a výpočetního výkonu mikropočítače, tvorbu vlastního uživatelského rozhraní, komunikačních protokolů ap. Cenou za vyšší flexibilitu je však podstatně náročnější vývoj zkušenými programátory. Pro usnadnění tvorby programového vybavení dodáváme také řadu knihovních modulů i aplikačních příkladů.

© ELSACO Kolín

22.05.2019