PCC B&R 2010
سیستم B&R نسل 2000 یک سیستم اتوماسیون است که استانداردهای جدیدی را در عملکرد، عملکرد و ایمنی عملیاتی تعیین می کند. سیستم‌های B&R 2003، B&R 2005 و B&R 2010 کل محدوده کاربرد از پردازنده‌های منطقی ساده تا سیستم‌های اتوماسیون پیچیده، غیرمتمرکز، تقسیم‌بندی شده را پوشش می‌دهند. هر سیستم در ساختار، مونتاژ، ماژولار بودن و عملکرد CPU متفاوت است. با این حال، آنها به قدری به هم مرتبط هستند که سازگاری برنامه نویس تضمین می شود و اهداف اساسی سازگاری کاملاً متمرکز و غیرمتمرکز ارائه می شود.
ویژگی های خانواده PCC B&R 2010
سخت افزار:
- سخت افزار مدولار
- قابلیت شبکه
- رابط ارتباطی به HMI
- PCC و عملکرد کامپیوتر صنعتی
- EMC مطابق با IEC 61131-2
- پروتکل باس ورودی/خروجی ایمن
- نقاط ورودی/خروجی راه دور
- سیستم ورودی/خروجی مجزا و باس کامپیوتر صنعتی
- پردازش بیت یا کلمه در یک چرخه
- عملکرد بالاتر با سیستم های باس ورودی/خروجی متعدد
- بلوک های ترمینال صنعتی
نرم افزار:
- سیستم عامل چندوظیفه ای برای PCC و برنامه های کامپیوتری صنعتی ❍ زبان های برنامه نویسی PCC با کارایی بالا
- برنامه نویسی زبان سطح بالا ❍ کنترل دقیق بر زمان بندی PCC
- نرم افزار برنامه نویسی ساده با دسکتاپ پنجره گرا
- مدیریت پروژه در نرم افزار برنامه نویسی
PCC (کنترل کننده کامپیوتر قابل برنامه ریزی)
هسته PCC یک جزء سیستم استاندارد قدرتمند است. مزیت این است که این ریزپردازنده ها امروزه کارایی بالایی ارائه می دهند و همچنین اجازه می دهند هسته های جدید با کارایی بالا در آینده در سیستم ادغام شوند. هسته با یک پردازنده RISC برای ارتباطات خارجی تکمیل می شود و بنابراین بار روی CPU را کاهش می دهد. ارتباط با رابط های سریال به موازات عملکرد واقعی پردازنده اصلی صورت می گیرد. این امر تنگناهای ارتباطی را که اغلب در سیستم‌های معمولی رخ می‌دهد، برطرف می‌کند. بلوک های تابعی که عملکرد PCC صنعتی را در هسته کار می کند. دسترسی بیت، بایت و کلمه در یک چرخه امکان پذیر است که سرعت را افزایش می دهد زیرا اتصالات PCC و عملکرد کامپیوتر صنعتی ترکیب شده اند.
یک گلوگاه دیگر در سیستم‌های PCC معمولی، سیستم اتوبوس است که با آن همه انتقال داده‌ها انجام می‌شود. در خانواده PCC B&R 2000، یک مفهوم اتوبوس کاملاً جدید استفاده شده است که مبتنی بر جداسازی باس سیستم و باس I/O است. ماژول هایی که برای عملکرد کامپیوتر صنعتی مورد نیاز هستند در باس سیستم عمل می کنند، به عنوان مثال. کنترل کننده حافظه انبوه، ماژول های پردازشگر اضافی، مستر از راه دور، ماژول های شبکه و غیره. طبیعتاً باس سیستم قابلیت چند پردازنده را نیز دارد. باس ورودی/خروجی از ماژول هایی مراقبت می کند که برای ارتباط با ماشین/سیستم استفاده می شوند، به عنوان مثال. ماژول های ورودی/خروجی دیجیتال و آنالوگ، ماژول های موقعیت یابی، پردازنده های ورودی/خروجی هوشمند و غیره.
ویژگی اصلی باس I/O عبارتند از:
-انتقال داده موازی
- پروتکل ایمن
- سرعت انتقال داده بالا
انتقال داده موازی
اکثر سیستم های PLC معمولی با یک تصویر فرآیند در حافظه CPU کار می کنند. این بدان معناست که سیگنال ورودی مورد نیاز برای اجرای برنامه باید در ابتدای هر چرخه در CPU کپی شود. پس از اجرای چرخه، وضعیت خروجی ها از CPU به ماژول های خروجی کپی می شود. به طور طبیعی، این روش CPU PLC را بارگذاری می کند زیرا بخشی از زمان CPU برای کپی کردن سیگنال های I/O استفاده می شود.
در خانواده PCC B&R 2000، داده های لازم برای تصویر فرآیند به موازات اجزای توسعه یافته به طور خاص برای این منظور (پردازنده های I/O) کپی می شود.
پروتکل ایمن
انتقال داده در باس I/O با پروتکل ایمن است. این تضمین می کند که هیچ اطلاعات ورودی/خروجی نادرستی بین ماژول های I/O و CPU PCC رد و بدل نمی شود.
نرخ پردازش داده بالا
نرخ خروجی داده به اندازه کافی بالا است که ایجاد موازی تصویر فرآیند را در برنامه های پیچیده تضمین می کند (بیش از هزار نقطه ورودی/خروجی). تمامی داده های ورودی/خروجی تضمین شده است که در صورت نیاز حتی در آینده با هسته های پردازنده قدرتمندتر ارائه می شوند. افزایش بیشتری در بهره وری با راه اندازی سیستم های اتوبوس متعدد برنامه ریزی شده است.
رابط تجهیزات
رابط تجهیزات نشان دهنده تمام ماژول های I/O و همچنین رابط بین PCC و ماشین یا تجهیزات تحت کنترل است. همه ماژول های ورودی/خروجی در خانواده B&R 2000 PLC از نظر الکتریکی ایزوله شده و با اقدامات EMC در برابر اختلالات خارجی محافظت می شوند (استاندارد IEC 61131-2). ماژول های ورودی/خروجی در محفظه پلاستیکی قرار می گیرند تا تکنسین در هنگام نصب با وسایل الکترونیکی تماس نداشته باشد.
طول و ساختار باس‌های ورودی/خروجی بسیار انعطاف‌پذیر است و می‌توان آنها را متناسب با ماشین یا تجهیزات مرتب کرد، یعنی اتصالات سیگنال‌های ورودی/خروجی لزوماً در همان مکان CPU PCC نیستند. با ترکیب بخش های باس ورودی/خروجی محلی و راه دور، می توان ساختار بهینه را متناسب با هر برنامه جداگانه ایجاد کرد. ماژول های ورودی/خروجی در نزدیکی ماشین یا تجهیزات، جایی که مورد نیاز هستند، نصب می شوند. کابل کشی به هسته PCC به یک خط دو سیم یا فیبر نوری کاهش می یابد.
خانواده B&R PCC دارای بلوک های ترمینال هستند که مخصوصاً برای نیازهای یک محیط صنعتی سخت طراحی شده اند. این الزامات عبارتند از:
تعداد زیاد اتصالات در یک فضای کوچک
درج و حذف ساده (قفل سریع) ❍ نظارت نرم افزاری بر روی مخاطبین
محافظت در برابر اتصال بلوک ترمینال اشتباه
بلوک ترمینال برای یک سیستم B&R 2010 می تواند تا 40 سیم متصل داشته باشد که هر کدام دارای حداکثر سطح مقطع 2.5 میلی متر مربع (14 AWG) هستند. با اهرم تخلیه داخلی و همچنین مکانیزم کدگذاری برای جلوگیری از وارد کردن بلوک ترمینال اشتباه، به راحتی می توان آن را از برق جدا کرد. نشانگر وضعیت LED روی ماژول نشان می دهد که آیا بلوک ترمینال به درستی وارد شده است یا خیر. این اطلاعات برای برنامه کاربردی نیز موجود است.
کامپیوتر صنعتی
جداسازی باس ورودی/خروجی و سیستم امکان افزودن عملکرد کامپیوتر صنعتی را بدون بارگیری رابط تجهیزات (باس I/O) فراهم می‌کند. باس سیستم قادر به مدیریت چند پردازنده و ماژول‌های CPU اضافی برای بارهای کاری اضافی است.
شبکه سازی
امروزه شبکه و توانایی برقراری ارتباط با سایر سیستم ها برای کنترل صنعتی ضروری است. خانواده PCC B&R 2000 تمامی نیازهای ارتباطی فعلی را از طریق تنوع سیستم و توانایی ارتباط با سایر سیستم ها فراهم می کند.
نرم افزار
تاکید زیادی بر این واقعیت شده است که نرم افزار باید آسان برای استفاده و برنامه ریزی باشد. برنامه های استاندارد PLC به صورت دوره ای اجرا می شوند، یعنی برنامه به طور مکرر در یک حلقه اجرا می شود. برای افزایش کارایی برنامه، سیستم B&R 2000 همچنین امکان تقسیم برنامه را به وظایف متعدد با زمان های چرخه متفاوت ارائه می دهد. بخش‌های مهم برنامه زمانی (مثلاً واکنش به سیگنال‌های ماشه) را می‌توان سریع‌تر و بیشتر از رویدادهای کندتر (مانند درخواست‌های صفحه‌کلید) پردازش کرد.
برنامه نویسی
نرم افزار برنامه نویسی یک بسته کامل است که بر روی یک کامپیوتر DOS استاندارد اجرا می شود. محیط عملیاتی دارای تمام ویژگی های کاربر پسند نرم افزار مدرن است، به عنوان مثال. سیستم پنجره، منوهای کشویی و یک سیستم کمکی حساس به زمینه. می توانید نرم افزار را با صفحه کلید و/یا ماوس کنترل کنید. علاوه بر زبان‌های برنامه‌نویسی استاندارد، نمودارهای نردبانی، نمودارهای منطقی و فهرست بیانیه‌ها (منطبق با استانداردهای IEC 61131-2)، یک زبان قدرتمند و سطح بالا - PL2000 به طور ویژه توسعه داده شده است.
مثالی برای روشن کردن موقعیت ماژول های منبع تغذیه:
ماژول های زیر در سیستم مورد نیاز است:
| Amount | Module | Bus | Consumption [W]
Per Module Σ |
|---|---|---|---|
| 1 | NW100 Network Module | System bus | 15 15 |
| 1 | CP100 CPU | System or I/O Bus | 15 10 |
| 1 | AI300 Analog Input Module | I/O Bus | 9 9 |
| 4 | AT610 Temperature Module | I/O Bus | 8 32 |
| 3 | AO300 Analog Output Module | I/O Bus | 10 30 |
| 2 | DI426 Digital Input Module | I/O Bus | 6 12 |
| 2 | DO700 Digital Output Module | I/O Bus | 6 12 |
| Σ = 120 |
باید از منابع تغذیه 100 وات استفاده شود. لطفاً توجه داشته باشید که توان خروجی منبع تغذیه به دمای محیط و ولتاژ ورودی بستگی دارد (به اطلاعات فنی مراجعه کنید).
| Module | Power [W] 1) | Σ [W] | Notes |
|---|---|---|---|
| PS | +100 | +100 | B&R Recommendation: Power supply in the right-most slot of the I/O Bus |
| DO700 | -6 | +94 | |
| DO700 | -6 | +88 | |
| DI426 | -6 | +82 | |
| DI426 | -6 | +76 | |
| AO300 | -10 | +66 | |
| AO300 | -10 | +56 | |
| AO300 | -10 | +46 | |
| AT610 | -10 | +36 | |
| AT610 | -10 | +26 | |
| AT610 | -10 | +16 | |
| AT610 | -10 | +6 | |
| AI300 | -9 | +5 | |
| PS | +100 | +105 | Another power supply must be put in here, because there is not enough power (6W) to supply another module. |
| CP100 | -15 | +95 | |
| NW100 | -15 | +80 | There are 80 W still left over besides what is required by the modules (Reserve). |
| Amount | Module | Bus | Consumption [W]
Per Module Σ |
|---|---|---|---|
| 1 | NW100 Network Module | System bus | 15 15 |
| 1 | CP100 CPU | System or I/O Bus | 15 10 |
| 1 | AI300 Analog Input Module | I/O Bus | 9 9 |
| 4 | AT610 Temperature Module | I/O Bus | 8 32 |
| 3 | AO300 Analog Output Module | I/O Bus | 10 30 |
| 2 | DI426 Digital Input Module | I/O Bus | 6 12 |
| 2 | DO700 Digital Output Module | I/O Bus | 6 12 |
| Σ = 120 |
مثال زیر باید پیکربندی یک باس محلی با بسط را روشن کند:
سیستم (نگاه کنید به مثال "باس محلی بدون توسعه") باید با دو بخش اتوبوس گسترش یابد، یعنی باس I/O روی صفحه پایه متفاوتی ادامه خواهد یافت.
برای اینکه کابل ها را تا حد ممکن کوتاه نگه دارید Expansion Master EX302 مستقیماً در کنار CPU قرار دارد. این بدان معنی است که محاسبات برای منابع تغذیه مورد نیاز نیز باید دوباره انجام شود:
| Module | Power [W] 1) | Σ [W] | Notes |
|---|---|---|---|
| PS | +100 | +100 | B&R recommendation: Power supply in the right-most slot of the I/O Bus |
| DO700 | -6 | +94 | |
| DO700 | -6 | +88 | |
| DI426 | -6 | +82 | |
| DI426 | -6 | +76 | |
| AO300 | -10 | +66 | |
| AO300 | -10 | +56 | |
| AO300 | -10 | +46 | |
| AT610 | -8 | +38 | |
| AT610 | -8 | +30 | |
| AT610 | -8 | +22 | |
| AT610 | -8 | +14 | |
| AI300 | -9 | +5 | |
| EX302 | -3 | +2 | |
| PS | +100 | +102 | A second power supply must be positioned here because the first doesn't supply enough power (2 W) for the next modules. |
| CP100 | -10 | +92 | |
| NW100 | -15 | +77 | There are still 77 W available. The modules do not require all that the power supply offers (This reserve power cannot be used for an another expansion base plate). |
| Amount | Module | Bus | Consumption [W]
Per Module Σ |
|---|---|---|---|
| 1 | EX301 Expansion Slave | System bus | 15 15 |
| 6 | AT610 Temperature Module | System or I/O Bus | 15 10 |
| 3 | AO900 Analog Output Module | I/O Bus | 9 9 |
| 2 | DI426 Digital Input Module | I/O Bus | 8 32 |
| 1 | DO600 Digital Output Module | I/O Bus | 10 30 |
| Σ = 107 |
| Module | Power [W] 1) | Σ [W] | Notes |
|---|---|---|---|
| PS | +100 | +100 | B&R recommendation: Power supply in the right-most slot of the I/O Bus |
| DO600 | -8 | +92 | |
| DI426 | -6 | +86 | |
| DI426 | -6 | +80 | |
| AO900 | -12 | +68 | |
| AO900 | -12 | +56 | |
| AO900 | -12 | +44 | |
| AT610 | -8 | +36 | |
| AT610 | -8 | +28 | |
| AT610 | -8 | +20 | |
| AT610 | -8 | +12 | |
| AT610 | -8 | +4 | |
| PS | +100 | +104 | A second power supply must be positioned here because the first doesn't supply enough power (2 W) for the next modules. |
| AT600 | -8 | +96 | |
| EX301 | -3 | +93 | The Expansion Slave must be situated in the left-most slot. There are 89 W still left over besides what is required by the modules (Reserve). |
