Базовими процесорними модулями серії є контролери I-7188 і I-7188D. По суті I-7188 - це маленький РС-сумісний комп'ютер. В ньому є процесор АМD 188-40МГц, 256 кбайт SRAM пам'яті (ОЗУ), електронний Flash-диск (аналог жорсткого диска) об'ємом 512кбайт, годинник реального часу, 4 послідовні порти, тобто майже всі необхідні атрибути звичайного комп'ютера.
Нижче наведено технічні характеристики контролера I-7188.
Процесор: AMD 188-40МГц SRAM: 256кб Flash-диск: 512кб Максимальний об'єм програми користувача: 448кб Операційна система:
- Datalight's ROM-DOS, сумісна з MS-DOS 6.2
- підтримує RAM-DISK і Flash ROM-DISK
- завантаження програм з віддаленого комп'ютера Годинник реального часу:
- відсутня "Проблема 2000 року (Y2K)"
- рахує секунди, хвилини, годинник, дні, місяці, роки від 1980 до 2079
- NVSRAM (енергозалежна пам'ять): 31 байт, час зберігання даних не менше 10 років
- літієва батарея для годинника реального часу і NVSRAM EEPROM: 1024 байти, більше 1,000,000 циклів перезапису Послідовні порти: 4
- максимальна швидкість обміну 115.2кбод
- СОМ1: RS-232 або RS-485 (вибирається перемичкою)
- СОМ2: RS-485
- COM3: RS-232
- COM4: RS-232 Буфер FIFO: 16 байт (СОМ1, СОМ2) Буфер черги: 1кб на кожний порт Індикатор: світлодіодний 5-розрядний семисегментний Живлення: +10 ... +30В Потужність: 2.2Вт максимум Температура роботи: від -20°С до +75°С.
У даний час I-7188 не має собі рівних серед РС-сумісних контролерів по співвідношенню ціна/продуктивність.
Області його вживання можуть бути найрізноманітнішими. Перш за все це ідеальний віддалений контроллер для управління групою модулів серії I-7000. Вам необов'язково підключати модулі прямо до "великого" комп'ютера або дорогого PLC. I-7188 цілком справиться із задачею збору даних від модулів віддаленого уведення-виведення і первинною обробкою інформації. Крім того, за допомогою контроллера I-7188 і групи модулів можна реалізувати дуже недорогу і автономну замкнуту систему автоматичного управління. Дуже легко на віддаленій робочій станції (АРМ) через послідовний інтерфейс можна здійснювати контроль і оперативне управління подібною системою. До контролера I-7188 можна підключати не тільки модулі віддаленого уведення-виведення, але і будь-які інші пристрої: принтери, модеми, POS-термінали, інші комп'ютери і контроллери, словом все, що може обмінюватися даними через послідовний порт. Відзначимо, що I-7188 має 4 сом-порти (RS-232 і RS-485), тому до різних портів можна під'єднувати пристрої різних типів. У зв'язку з вищесказаним ваша система або окремий її сегмент можуть мати досить складну конфігурацію і топологію.
Програмування I-7188. В контроллері "прошита" ROM-DOS. Це операційна система, функціонально еквівалентна MS-DOS 6.2, працює не з жорсткого, а з ROM-диска, захищеного від запису. Платнею за „встроєння” операційної системи в контролер з'явилося деяке зменшення об'єму простору на Flash-диску, доступного для програм користувача (на 64кбайт). Та зате відразу після включення живлення починається автоматичне завантаження DOS і контролер готовий до роботи.
Розробляти програми для контролера можна на звичному комп'ютері. Можна використовувати звичні мови програмування, такі як С, Pascal, BASIC, тобто все те, що використовується для створення програм під DOS. Єдине, про що слід пам’ятати, це те, що в контролері використовується процесор AMD 188, тому в програмі не можна використовувати інструкції процесора 286 і вище. Потім скомпільовану програму слід завантажити в Flash-диск модуля I-7188. Це робиться після підключення контролера через СОМ4 до будь-якого послідовного порту звичайного комп'ютера за допомогою спеціальної утиліти, що поставляється в комплекті з контролером. Якщо на комп'ютері запустити спеціальну термінальну програму з тих, що поставляються в комплекті, то монітор і клавіатура комп'ютера стають пристроями уведення-виведення інформації для I-7188 (тобто консоллю). Таким чином, виходить, що ви як би працюєте з віддаленим комп'ютером. Відладку програм на контролері можна проводити і без перезапису вмісту Flash-диска. Для цього можна використовувати віртуальний диск, створюваний в ОЗУ контролера за допомогою спеціального драйвера, підтримуваного ROM-DOS.
Контролер постачається з OEM-версією Trace Mode, розробленою спеціально для такого типу контролерів. Дане програмне забезпечення фактично є монітором реального часу Trace Mode, причому поширюється безкоштовно на правах ShareWare, оплата здійснюється лише за технічну підтримку (консультації).
Модулі віддаленого уведення-виведення серії I-7000
По своїх технічних характеристиках і системі команд модулі серії I-7000 аналогічні виробам інших виробників, представленим на ринку України в даний час. Проте серія I-7000 з'явилася пізніше, і при її створенні розробники не тільки врахували всі кращі риси, властиві раніше випущеним серіям, але і забезпечили їх повну сумісність, усунули окремі недоліки, а також доповнили свої вироби новими функціями.
Загальні технічні характеристики модулів серії I-7000:
• модулі об'єднуються в асинхронну напівдуплексну двохпровідну мережу за стандартом RS-485
• максимальна довжина сегменту мережі без репітера (підсилювача) - до 1200 метрів
• швидкість передачі даних = 1200, 2400, 4800, 9600, 19200, 38400, 57600, 115200 бод
• можливість об'єднання до 256 модулів в один сегмент без репітера (підсилювача)
• різні швидкості і формати передачі даних в одному сегменті мережі, до 2048=256x8 модулів в системі
• формат даних = 10 бит=(1start+8data+1stop)
• протокол передачі даних: ASCII символи
• можливість контролю парності при передачі даних
• вбудований фільтр перешкод
• напруга ізоляції вхідних і вихідних ланцюгів не менше 3000В
• живлення від джерела нестабілізованого постійного струму напругою від +10В до +30В
• захист по ланцюгах живлення від переполюсування полярності підключення живлення
• працездатність в широкому діапазоні температур від -20С до +75С.
Схема взаємодії основної обчислювальної системи (для простоти викладу HOST-комп'ютер) з модулями, з'єднаними в одну мережу на основі RS-485, доволі проста. При цьому порядок роботи виглядає таким чином:
1. HOST-комп'ютер за адресою, унікального для кожного модуля, передає запит на введення даних у вигляді команди, що представляє набір ASCII-кодів, тобто виводить в послідовний порт рядок символів;
2. При отриманні команди модуль проводить її ідентифікацію і перевірку контрольної суми посилки на парність, після чого посилає на адресу HOST-комп'ютера запрошувану інформацію також у вигляді рядка символів;
3. HOST-комп'ютер приймає і аналізує ці вхідні дані, після чого вони можуть бути оброблені відповідно до необхідних для управління всією системою алгоритмами.
При побудові мережі на основі інтерфейсу RS-485 слід враховувати ту обставину, що лише один з пристроїв в ній може бути ведучим (Master), а інші – відомими (Slave).
Настройка і калібрування модулів здійснюється програмним способом. Параметри конфігурації, такі як адреса, швидкість обміну по послідовному каналу зв'язку, наявність перевірки контрольної суми команди, діапазон зміни вхідних і вихідних сигналів і їх розмірність, вид представлення виміряних значень і деякі інші параметри зберігаються у вбудованому електрично перепрограмованому ПЗП.
Слід звернути увагу на такі характерні особливості як:
• простота побудови системи під управлінням HOST-комп'ютера. Модулі об'єднуються в мережу будь-якої складної топології на основі широко поширеного стандарту RS-485; всі модулі використовують для комунікації простий протокол "Команда/Відгук", що ініціюється HOST-комп'ютером;
• вбудований інтелект. Модулі забезпечують приведення сигналу до необхідного рівня, моніторинг системи, видачу аварійних сигналів, збереження найважливіших параметрів настройок;
• гнучкість настройки. Конфігурація і калібрування модулів здійснюється програмно з HOST-комп'ютера.
Є ряд істотних особливостей, що виділяють модулі серії I-7000 від аналогічних виробів інших виробників:
• найширша і постійно поповнювана номенклатура модулів;
• широкий діапазон швидкостей передачі даних - від 1200 до 115200 бод;
• особливість самонастройки конверторів I-7520 на швидкість передачі даних, завдяки чому в системі може бути до 2048 модулів, що працюють на 8-ми різних швидкостях;
• об'єднання до 256 модулів в один сегмент без репітера;
• програмна настройка всіх основних параметрів (адреса, швидкість обміну, тип входу/виходу);
• "гаряча" заміна будь-якого модуля;
• висока напруга ізоляції вхідних і вихідних ланцюгів;
• наявність подвійного WatchDog-таймера (WDT) в кожному модулі – апаратного і програмного;
• за наявності в мережі контроллера серії I-7000 система може працювати без зовнішнього HOST-комп'ютера;
• працездатність в широкому температурному діапазоні;
• пряма заміна модулів інших серій;
• всі модулі мають Сертифікат відповідності Держстандарту Росії.
У модулях реалізований широкий діапазон швидкостей передачі даних по мережі RS-485. Причому максимальна швидкість складає 115кбод. При цьому модулі, підключені до одного послідовного порту HOST-комп'ютера, необов'язково повинні працювати на одній і тій же швидкості. Модулі конверторів інтерфейсів RS-232/RS-485, а також модулі репітерів (повторювачів) мають функцію самонастройки. Суть її полягає в тому, що ці модулі автоматично визначають напрям передачі даних, швидкість передачі і формат посилки. Іншими словами, для інформаційних потоків модулі конверторів і репітерів повністю прозорі.
Кожний з модулів серії I-7000 має подвійний сторожовий таймер (WatchDog). Це одна з найважливіших особливостей даної серії, яка значно збільшує показник надійності і працездатності всієї системи в цілому.
Перший сторожовий таймер є апаратно реалізований пристрій, який перезапускає модуль у разі його зависання, не дозволяючи тим самим урватися керованому технологічному процесу або втратити контроль за даними.
Другий сторожовий таймер є програмним. Він постійно відстежує наявність передачі даних в мережі RS-485. Якщо після закінчення заданого інтервалу часу ніяких посилок не було, то робиться висновок про відмову HOST-комп'ютера або обрив комунікаційних ліній. В такій ситуації всі виходи модуля переводяться в наперед передустановлені для подібного випадку полягання. В результаті при виникненні нештатної ситуації є можливість утримувати параметри технологічного процесу в межах норми до усунення несправності.
Дуже важлива особливість – можливість “гарячої” заміни будь-якого модуля в будь-якій точці мережі без виключення живлення. Дана властивість істотно збільшує ремонтопридатність всієї системи без зупинки технологічного процесу і надає можливість подальшої її модернізації і розширення.
Модулі аналогового введення
Ці модулі перетворюють аналоговий вхідний сигнал в інженерні одиниці вимірювання і передають дані по інтерфейсу RS-485 у форматі ASCII. За допомогою них можна вимірювати напругу, силу струму, температуру, тиск і інші типи вхідних аналогових сигналів. Є вбудовані функції лінеаризації, програмного калібрування, перетворення шкали вхідного сигналу. В модулях немає перемикачів, потребуючих в попередній установці. Всі модулі мають вбудований мікропроцесор для управління 24-бітовим сигма-дельта аналого-цифровим перетворювачем, що забезпечує 16-розрядну точність.
До складу серії входять модулі на 1, 2, 3 і 8 каналів. Одноканальні окрім аналогового входу мають також один дискретний вхід і два дискретні виходи. Більшість модулів має семисегментні цифрові індикатори, на яких безпосередньо відображається значення вимірюваного параметра.
Модулі аналогового виведення
Модулі аналогового виведення забезпечують стандартні вихідні сигнали у вигляді різних значень напруги і сили струму. Дані модулі містить мікропроцесор, що управляє вихідним цифро-аналоговим перетворювачем. Модулі можуть запам'ятовувати стартові значення, які будуть присутні на виході після включення живлення. Крім того, передбачена можливість обмеження швидкості наростання вихідного сигналу. При цьому модулі містять вбудований вхідний АЦП, дозволяючий контролювати значення вихідного параметра (наявність зворотного зв'язку).
Модулі дискретного уведення-виведення
Модулі дискретного уведення-виведення містять різну кількість вхідних і вихідних каналів, причому як із спільним проводом, так і ізольованих, як сумісних по рівню з ТТЛ, так і релейних типу "сухий контакт". Всі вхідні модулі мають нагоду блокування окремих каналів в процесі роботи. Крім того, вони мають вбудовані лічильники подій, які можна програмно підключати до дискретних входів.
Модулі таймерів/лічильників
Модуль I-7080 обладнаний двома 32-бітовими лічильниками і програмованим таймером для вимірювання частоти. Є вхідний програмований цифровий фільтр для фільтрації перешкод вхідних сигналів. Модуль I-7080D може відображати показники на п'ятирозрядному світлодіодному індикаторі.
Комунікаційні модулі
Модулі типу I-7520/I-7520R необхідні для перетворення сигналів стандарту RS-232 в RS-485, а також гальванічної розв'язки HOST-комп'ютера і контролерів від мережі на основі інтерфейсу RS-485. Модулі I-7510 є повторювачами (репітерами) і служать для гальванічної розв'язки і посилення сигналів в окремих сегментах системи управління. За допомогою одного такого повторювача можна подовжувати (нарощувати) сегменти мережі на основі RS-485 на 1200 метрів.
При побудові територіально-розподіленої системи автоматичного управління і збору даних для обміну інформацією між видаленими пристроями розробники іноді вимушені як фізичне середовище обміну інформацією використовувати радіоканал. Для цих цілей можна використовувати модулі радіомодемів, що входять в серію I-7000. В даний час виробляються радіомодеми на частотні діапазони 900 Мгц і 2400 Мгц. Модулі радіомодемів дозволяють встановлювати зв'язок типу “точка – точка” і “точка – мультиточка” на відстань до 5 км.
Програмне забезпечення
Разом з модулями серії I-7000 поставляються спеціальні програми для тестування модулів і комунікаційних ліній, їх настройки і калібрування, а також набір DLL-драйверів під Windows-95/NT для програмування в середовищі VC++, VB, Delphi. На компакт-диску, що надається нашою компанією разом з модулями, є також DDE-сервер, OPC-сервер, бібліотека компонентів ActiveX, драйвери і бібліотеки для Linux.
