ПРОГРАММНО-АППАРАТНЫЕ СРЕДСТВА ИНТЕГРАЦИИ

4. ПРОГРАММНО-АППАРАТНЫЕ СРЕДСТВА ИНТЕГРАЦИИ

4.1 Промышленный компьютер

Выбираем необходимые компьютеры IBM PC, удовлетворяющие всем требованиям важным для управления технологическим процессом и обмена информацией между структурными подразделениями. Сейчас на рынке присутствует большое количество фирм, предлагаемых свою продукцию. При установке компьютеров непосредственно в производственных помещениях, где существуют различные возмущающие воздействия, целесообразно использовать промышленные компьютеры. К числу наиболее надёжных, современных и экономичных относится панельный компьютер c 15" сенсорным экраном на базе процессора Intel Celeron M фирмы Advantech./5/

Панельный ПК c 15" TFT сенсорным экраном ТPC-1570Н - основан на новейшем процессоре Intel Celeron M, сочетающем высокую производительность и низкое энергопотребление. ТРС1570 имеет корпус из алюминиево-магниевого сплава и возможность расширения функций картами PCMCIA.

Характеристики

 Дисплей: цветной TFT с диагональю 15" и разрешением 1024Ч768 точек

 Сенсорный экран резистивный

 Процессор Intel Celeron M до 1 ГГц (установлен)

 Память ОЗУ 256 Мбайт DDR SDRAM (до 512 Мбайт)

 НЖМД: 1 место для 2,5" НЖМД и гнездо CompactFlash

 Ethernet: 2Ч10/100Base-T

 Порты ввода-вывода: 2ЧRS-232, 1ЧRS-232/422/485, 1ЧLPT, 2ЧUSB 2.0, клавиатура и мышь (PS/2), VGA, 2ЧPCMCIA Тип 2, аудиосистема (микрофон, линейный вход/выход)

 Поддержка ОС: Windows 2000/ XP/XP Embedded/CE.NET

 Степень защиты передней панели IP65

 Диапазон рабочих температур 0…+50°C

 Габаритные размеры 383Ч307Ч55 мм

 Питание 24 В постоянного тока, до 1,4 А

 Масса 3,8 кг

4.2 Контроллеры

Для управления технологическим процессом целесообразно использовать контроллеры и модули серии SIMATIC, фирмы Siemens. Программируемые логические контроллеры SIMATIC S7-200 предназначены для построения относительно простых систем автоматического управления, отличающихся минимальными затратами на приобретение аппаратуры и разработку системы. Контроллеры способны работать в реальном масштабе времени и могут быть использованы как для построения узлов локальной автоматики, так и узлов, поддерживающих интенсивный коммуникационный обмен данными через сети Ethernet, PROFIBUS-DP, MPI, AS-Interface, MPI, PPI, а также через модемы.

Семейство SIMATIC S7-200 объединяет в своем составе:

·  центральные процессоры, способные выполнять операции над числами с плавающей запятой и поддерживающие алгоритм ПИД-регулирования;

·  модули ввода-вывода дискретных и аналоговых сигналов и модуль позиционирования;

·  коммуникационные модули для подключения к сетям PROFIBUSDP, Ethernet и AS-i, а также для организации связи по выделенным, коммутируемым и GSM-каналам связи;

·  устройства операторского интерфейса.

Центральные процессоры

В серию SIMATIC S7200 входит 5 типов центральных процессоров, отличающихся объёмом встроенной памяти, количеством встроенных дискретных входов и выходов, встроенных коммуникационных портов, возможностями по расширению и другими показателями. Каждый тип имеет два исполнения:

·  с напряжением питания 24 В пост. тока и дискретными транзисторными выходами,

·  с напряжением питания 115/230 В перем. тока и дискретными релейными выходами.

Встроенный коммуникационный порт с интерфейсом RS-485 (один или два) используется:

·  для программирования контроллера,

·  для включения контроллера в сети PPI или MPI,

·  в качестве свободно программируемого порта с поддержкой ASCII- протокола,

·  для поддержки протоколов USS или ModBus, обеспечиваемых дополнительным программным обеспечением Instruction Library.

Программирование

Для программирования контроллеров используется пакет STEP 7 Micro/Win, в котором реализована поддержка языков LAD (релейноконтактные схемы), STL (список инструкций) и FBD (функциональных блоковых диаграмм). Пакет позволяет выполнять все операции по программированию контроллеров SIMATIC S7-200, конфигурированию и параметрированию устройств операторского интерфейса, коммуникационных и функциональных модулей, обеспечивает под держку протокола USS. Связь компьютера с программируемым центральным процессором осуществляется через PC/PPI-кабель.

Эксплуатационные характеристики

·  Монтаж на 35 мм DIN-шину или на плоскую поверхность

·  Степень защиты корпуса IP20

Температура окружающей среды 0...+55°С

Центральный процессор с 24 встроенными дискретными входами и 16 дискретными выходами SIMATIC CPU 226

Характеристики

 Количество каналов ввода/вывода: 4/4; 8/8; 16/16

 Тип выходного каскада: транзисторный ключ или "сухой" контакт

 Гальваническое разделение внешних и внутренних цепей

 Номинальное входное напряжение: 24 В пост.тока

 Номинальное выходное напряжение: 24 В пост.тока; 24 В пост.тока или 250 В перем.тока

 Возможность монтажа на DIN-рейку или плоскую поверхность

 Съемные терминальные блоки для подключения внешних цепей

 Длина экранированного кабеля: не более 500 м

 Габаритные размеры: 46×80×62 мм; 71,2×80×62 мм или 137,3×80×62 мм

Модули ввода-вывода дискретных сигналов SIMATIC EM 223

Характеристики

 Количество каналов ввода/вывода: 4/4; 8/8; 16/16

 Тип выходного каскада: транзисторный ключ или "сухой" контакт

 Гальваническое разделение внешних и внутренних цепей

 Номинальное входное напряжение: 24 В пост.тока

 Номинальное выходное напряжение: 24 В пост.тока; 24 В пост.тока или 250 В перем.тока

 Возможность монтажа на DIN-рейку или плоскую поверхность

 Съемные терминальные блоки для подключения внешних цепей

 Длина экранированного кабеля: не более 500 м

 Габаритные размеры: 46×80×62 мм; 71,2×80×62 мм или 137,3×80×62 мм

Модуль ввода-вывода аналоговых сигналов SIMATIC EM 235

Характеристики

 Количество входов/выходов: 4/1

 Максимальное значение входного напряжения/тока: 30 В/32 мА

 Разрешающая способность 12 бит (униполярный сигнал); 11 бит + знак (биполярный сигнал)

 Пределы измерения: 0…50 мВ; 0…100 мВ; 0…500 мВ; 0…1 В; 0…5 В; 0…10 В (униполярный сигнал); ±25 мВ; ±50 мВ; ±100 мВ; ±250 мВ; ±500 мВ; ±1 В; ±2,5 В; ±5 В; ±10 В (биполярный сигнал); 0…20 мА (сигнал силы тока)

 Параметры выходных сигналов: ±10 В/ 0…20 мА

 Время аналого-цифрового преобразования: не более 250 мкс

 Потребляемая мощность: 2 Вт

 Габаритные размеры: 71,2×80×62 мм

4.3 Маршрутизаторы

Для организации связи между подсетями и передачи данных по оптимальным маршрутам при построении сетей предприятия служат маршрутизаторы.

Учитывая требования, возлагаемые на маршрутизатор, наиболее целесообразно использовать маршрутизатор Cisco 2500 с фиксированной конфигурацией. Эта модель имеют 16 портов (hub) Ethernet 10BaseT, 3 WAN порта (ISDN BRI или Serial) и 8 низкоскоростных синхронно/асинхронных.

Этот маршрутизатор может с успехом быть использован для связи отделений компании, организации доступа в Internet и удалённого доступа по коммутируемым линиям.

4.4 Концентратор

Основная функция концентратора - обеспечение связи между компьютерами, входящими в подсеть.

В технологии Ethernet устройства, объединяющие несколько физических сегментов коаксиального кабеля в единую разделяемую среду, использовались давно и получили название «повторителей» по своей основной функции - повторению на всех своих портах сигналов, полученных на входе одного из портов. В сетях на основе коаксиального кабеля обычными являлись двухпортовые повторители, соединяющие только два сегмента кабеля, поэтому термин концентратор к ним обычно не применялся.

С появлением спецификации 10Вазе-Т для витой пары повторитель стал неотъемлемой частью сети Ethernet, так как без него связь можно было организовать - только между двумя узлами сети. Многопортовые повторители Ethernet на витой паре стали называть концентраторами или хабами, так как в одном устройстве действительно концентрировались связи между большим количеством узлов сети. Концентратор Ethernet обычно имеет от 8 до 72 портов, причем основная часть портов предназначена для подключения кабелей на витой паре.

Концентратор 10 Base -T имеет 8 портов стандарта 10 Base -T с разъемами RJ -45, а также 1 порт AUI для подключения внешнего трансивера. Обычно к этому порту подключается трансивер, работающий на коаксиал или оптоволокно. С помощью этого трансивера концентратор подключается к магистральному кабелю, соединяющему несколько концентраторов между собой. Таким же образом обеспечивается подключение технологических помещений, удаленных от концентратора более чем на 100 м./3/

4.5 Файл-серверы

Локальная сеть предприятия использует специальную систему для управления сетевыми ресурсами общего доступа, называемую сервером сети. Сервер является комбинацией аппаратного и программного обеспечения.

В качестве сервера выбираем компьютер, имеющий следующие характеристики:

- Монитор Samsung SyncMaster 757DFX;

- Материнская плата Epox 4PGMI<i865G/SVGA/AC”97/AGP/DDR 400/ATA133/SATA/USB 2.0/LAN;

- Процессор Celeron 2800 MHz, 128 К, FSB 400 MHz Northwood;

- Винчестер Seagate Barracuda 120 Гбайт 7200 об/мин;

- Память Original Samsung DDR 256 Мбайт PC 2700;

- Корпус Microlab M4102 300 Вт;

- Клавиатура A4Tech, оптическая мышь Labtec;

- Источник бесперебойного питания Power Com;

- Принтер Samsung ML-1710P.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате выполнения данного курсового проекта была разработана архитектура интегрированной системы управления завода по производству виноматериалов ОАО «RONEe`S» с использованием современных программно-аппаратных средств.

В ходе выполнения курсового проекта был проведён обзор задач и типов интеграции систем предприятия, а также выбор и обоснование средств интеграции.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Лекции по дисциплине «Интегрированные системы проектирования и управления».

2. Олифер В.Г., Олифер Н.А. «Компьютерные сети». 2-е издание - Санкт-Петербург: Питер, 2005, 865с., ил.

3.  Бройдо В.Л. «Вычислительные сети, сети и телекоммуникации». 2-е издание - Санкт-Петербург: Питер, 2005, 705с., ил.

4.  Краткий каталог продукции ProSoft 9.0. Передовые технологии автоматизации. 2005. – 237 с.

5.  Материалы сайтов сети Internet