| Модуль | Имя | Версия | Лицензия | Источник | Языки | Платформы | Тип | Автор | Описание |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| SMH2Gi | Segnetics SMH2Gi | 1.0 | GPL2 | daq_SMH2Gi.so | en,uk,ru,de | x86,x86_64,ARM | DAQ | Роман Савоченко | Сбор данных и управление аппаратными интерфейсами и модулями Segnetics SMH2Gi (http://segnetics.com/smh_2gi).
|
Contents
[hide]The module provides functions of integration of OpenSCADA to environment of programming panel controller with OS Linux SMH2Gi (Fig.1) from firm Segnetics. The module was developed for project "Automatic system of control of vacuum technological process".
"SMH 2Gi" — программируемый логический контроллер, предназначенный для автоматизации инженерных систем зданий и технологических процессов в промышленности.
Особенности контроллера "SMH 2Gi":
- 1. Высокая степень модульности. Не требуется платить за неиспользуемые каналы или интерфейсы. К базовым ресурсам контроллера добавляются следующие возможности:
- a. Увеличение каналов ввода-вывода за счет подключения модуля сопряжения "МС" и модулей расширения "MR".
- b. Работа в сетях Lonworks или Ethernet.
- c. Работа с USB-модемом, каналы CSD, GPRS, EDGE, 3G
- d. Работа в VPN, работа через интернет и локальные сети
- 2. При добавлении новых модулей расширения нет необходимости демонтировать контроллер или разбирать его. Это значительно упрощает работу в процессе расширения системы и её наладки.
- 3. Свободное программирование с помощью инструмента "SMLogix" в сочетании с программой конфигурации "SMConstructor" позволяют быстро создавать управляющие программы и адаптировать их под конкретный объект.
- 4. Полная программная совместимость с контроллерами "SMH2010", "Pixel" и "SMH 2G". Не требуется создавать программы заново.
- 5. Возможность работы в сетях, построенных на Modbus и Ethernet в роли ведомого (Slave) или ведущего (Master) устройства.
- 6. Графический дисплей, позволяющий выводить различные объекты визуализации, графики процессов и текст различного размера.
Таблица 1: Характеристики SMH2Gi
| Наименование | Тип (Значение) |
|---|---|
| Питание | |
| Номинальное напряжение питания | 24 В постоянного тока ± 5% |
| Допустимый диапазон напряжения питания | 18…36 В постоянного тока |
| Потребляемая мощность | Не более 5 Вт без модуля "МС" и не более 10 Вт с подключенным "МС" |
| Процессор, память | |
| Управляющий процессор, разрядность шины | Freescale iMX27 с ядром ARM926EJ-S, 32 bit |
| Рабочая частота процессора | 400 MHz |
| Операционная система | Linux 2.6.29 |
| Размер и тип оперативной памяти | 64 Mbyte (или 128 Mbyte) DDR в зависимости от исполнения |
| Размер и тип постоянной памяти | 128 MByte NAND Flash |
| Интерфейсы | |
| RS-232 | Скорость – от 2400 … до 115200 бит/с; опторазвязки нет; протокол – Modbus RTU; разъём для подключения – клеммная колодка (необходим доп. переходник на DB-9) |
| RS-485 | Скорость – до 2400…115200 бит/с; опторазвязка есть; протокол – Modbus RTU; разъём для подключения – клеммная колодка |
| USB Host | Поддерживает стандарт USB 2.0; разъём для подключения – USB типа A (большой разъём) |
| USB Device | Разъём для подключения – USB типа miniAB (малый разъём) |
| Ethernet | Встроенный, 10/100Mbit; поддерживаемые протоколы: FTP, HTTP и др. Разъём для подключения – типа RJ-45 |
| Дополнительные сетевые модули | LONworks, индивидуальные заказные модули |
| Пользовательский интерфейс | |
| Клавиатура | 23 кнопки |
| Графический дисплей | Тип – STN, монохромный 192 х 64 точки; диагональ - 4.1" |
| Звуковая сигнализация | Отсутствует |
| Дискретные входы | |
| Количество входов | 3…5 гальванически развязанных входов (количество конфигурируется программно) с поддержкой функции счетных входов до 10 kHz |
| Тип гальванической развязки | Групповая |
| Уровни напряжения срабатывания | Замкнутый "сухой" контакт ≤1.1В. Разомкнутый "сухой" контакт ≥4.2В постоянного тока (не более 50В) |
| Дискретные выходы | |
| Количество и тип: | 2 транзисторных выхода (без гальванической развязки) |
| SMH 2Gi – 0XXX – XX – Х | 1 оптореле |
| SMH 2Gi – 1XXX – XX – Х | 2 оптореле |
| Диапазон рабочих напряжений | Для выходов на основе транзисторов: 0…36 В постоянного тока. Для выходов на основе оптореле: 0…36 В постоянного тока; 0…25 В (rms) переменного тока. |
| Коммутируемый ток, не более | 0.4 А на каждый выход |
| Время переключения, не более | 1.5 мс |
| Ресурс "контактов", переключений, не менее | Не ограничен |
Сборка проекта OpenSCADA для окружения процессора ARM926EJ-S и ОС Linux на основе GCC-4.3.2, Glibc-2.8, Binutils-2.18 и Kernel-2.6.29 была выполнена достаточно давно, о чём описано по ссылке. Однако в процессе эксплуатации возникла необходимость прямого опроса данных с модулей "MC" и "MR", а также взаимодействия с оригинальным окружением "SMLogix".
В целом нужно отметить, что оригинальное программное окружение SMH2Gi представлено двумя процессами: "mbs" и "logix". При этом "mbs" выполняет функцию опроса модулей MC, MR и других интерфейсов, а "logix" осуществляет выполнение программы и визуализацию на встроенный экран. При конфигурации частого опроса модулей MС и MR процесс "mbs" может использовать более 30% ресурса процессора в системной нагрузи, что оставляет мало ресурсов остальным задачам, а также в целом перегружает процессор. Замена процесса "mbs" (отключается в файле "/projects/start") в OpenSCADA позволяет убрать эту системную нагрузку за счёт использования функции select() операционной системы при работе с последовательными интерфейсами. А работа с процессом "logix" посредством разделяемой памяти позволяет обойти проблему низкого приоритета локального сетевого интерфейса.
В данной версии модуля реализуется сбор данных и передача значений в процесс "logix" посредством разделяемой памяти, а также опрос и передача значений в модули MC и MR.
Модулем реализуются функции горизонтального резервирования, а именно совместной работы с удалённой станцией этого-же уровня.
1 Общие положения
Для работы модулей MC и MR необходима предварительная процедура инициализации, которая заключается в отправке tune-запроса, специфичного для отдельно взятой модели модуля. Далее, для запроса/отправки данных, необходима информация о структуре модуля. Такого рода информация содержится в INI-файлах, по файлу на устройство. Директория с INI-файлами указывается во вкладке "SMH2Gi" страницы модуля (рис.1), а архив типовых *.INI файлов, адаптированный под нужды OpenSCADA, доступен здесь.
2 Объект контроллера
Объект контроллера описывает задачу опроса источников данных SMH2Gi двух типов: "SHM" и "MRC" (рис.2).
С помощью этой вкладки можно установить:
- Состояние контроллера, а именно: Статус, "Включен", "Запущен" и имя БД, содержащей конфигурацию.
- Идентификатор, имя и описание контроллера.
- Состояние, в которое переводить контроллер при загрузке: "Включен" и "Запущен".
- Имя таблиц в БД для хранения конфигурации параметров данного контроллера типов "SHM" и "MRC".
- Политику планирования и приоритет задачи опроса.
- Файл описания переменных разделяемой памяти для взаимодействия с процессом "logix" и создаваемый им.
- Адреса последовательных интерфейсов MC и MR устройств.
- Количество попыток запроса по последовательному интерфейсу.
В связи с тем, что модули MC и MR нуждаются в предварительном сбросе, а затем в отправке tune-запроса то независимое физическое подключение, отключение и даже включение/выключение объекта отдельного модуля часто невозможно без остановки и выключения объекта контроллера целиком.
3 Объект параметры контроллера
Объект параметра является непосредственным представителем источника данных, в нашем случае разделяемой памяти и модулей MC, MR. Каждый из этих типов представлены отдельно.
3.1 Разделяемая память
Тип параметра "Разделяемая память (SHM)" используется для взаимодействия с процессом "logix" через обмен переменными. Вкладка конфигурации объекта параметра этого типа представлена на рисунке 3. Процесс "logix" предусматривает четыре типа переменных, которые отражаются на атрибуты источников данных OpenSCADA следующим образом:
- BOOL — TFld::Boolean;
- SHORT (int16), LONG (int32) — TFld::Integer;
- FLOAT — TFld::Real.
С помощью формы конфигурации объекта параметра можно установить:
- Состояние параметра, а именно "Включен" и тип параметра.
- Идентификатор, имя и описание параметра.
- Состояние, в которое переводить параметр при загрузке: "Включен".
- Список переменных разделяемой памяти для выноса в атрибут этого параметра.
Пример вкладки "Атрибуты" приведена на рисунке 4.
3.2 Модули MC и MR
Тип параметра "Модули MC и MR (MRC)" используется для доступа к данным модулей MC и MR. Вкладка конфигурации объекта параметра этого типа представлена на рисунке 5. Тип параметра для модулей MC и MR предусмотрен общий поскольку работа с этими модулями похожа и отличается только шиной на которой они установлены, что учитывается знаком адреса модуля.
С помощью формы конфигурации объекта параметра можно установить:
- Состояние параметра, а именно "Включен" и тип параметра.
- Идентификатор, имя и описание параметра.
- Состояние, в которое переводить параметр при загрузке: "Включен".
- Тип модуля и адрес его на шине. Тип модуля должен указываться строго соответствующим установленному по адресу модулю иначе при включении объекта параметра возникнет ошибка! Модуль MC может быть один и для него нужно указывать адрес "-1".
Пример вкладки "Атрибуты" приведён на рисунке 6. На рисунке 7 представлена вкладка "Конфигурация", которая содержит все конфигурационные поля tune-запроса, а также конфигурацию инверсии дискретных сигналов.
4 Ссылки
Архив INI-файлов с конфигурацией модулей MC и MR: File:SMH2Gi_ini.tgz