RU2714025C1 - Discrete signals input-output control center - Google Patents
Discrete signals input-output control center Download PDFInfo
- Publication number
- RU2714025C1 RU2714025C1 RU2019130457A RU2019130457A RU2714025C1 RU 2714025 C1 RU2714025 C1 RU 2714025C1 RU 2019130457 A RU2019130457 A RU 2019130457A RU 2019130457 A RU2019130457 A RU 2019130457A RU 2714025 C1 RU2714025 C1 RU 2714025C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ethernet
- backup
- channels
- primary
- discrete signals
- Prior art date
Links
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 18
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 12
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 6
- 238000013461 design Methods 0.000 claims description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000004886 process control Methods 0.000 description 4
- 230000001012 protector Effects 0.000 description 4
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B15/00—Systems controlled by a computer
- G05B15/02—Systems controlled by a computer electric
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Safety Devices In Control Systems (AREA)
- Small-Scale Networks (AREA)
- Power Sources (AREA)
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Настоящее техническое решение относится к устройствам, используемым в составе управляющих систем, например, управляющих систем безопасности или автоматизированных систем управления технологическими процессами (далее - АСУ ТП), а именно, к устройствам для информационного обмена между техническими средствами (устройствами) нижнего уровня и устройствами верхнего уровня управляющей системы.This technical solution relates to devices used as part of control systems, for example, security control systems or automated process control systems (hereinafter - ACS TP), namely, devices for information exchange between technical means (devices) of the lower level and devices of the upper control system level.
Уровень техникиState of the art
Из уровня техники известны следующие решения.The following solutions are known in the art.
Известно устройство для обмена информацией между автоматизированным горно-шахтным оборудованием и оборудованием АСУ ТП. Устройство конструктивно выполнено в виде отдельного блока, размещаемого в корпусе. Внутри корпуса размещаются блок процессора и блок универсального асинхронного приемо-передатчика, первый вход-выход которого через блок приемо-передатчиков интерфейса RS-485, барьер искробезопасности и кабельный ввод связан с оборудованием АСУ ТП. Второй вход-выход блока приемо-передатчиков связан с первым входом-выходом блока процессора, второй вход-выход которого через стек TCP/IP связан с первым входом-выходом блока приемо-передатчиков интерфейса Ethernet. Второй вход-выход блока приемопередатчиков интерфейса Ethernet связан с входом-выходом 16-портового коммутатора Ethernet. Входы-выходы с третьего по восьмой блока приемопередатчиков Ethernet через блок разъемов для оптических кабелей и кабельные вводы со второго по седьмой соответственно связаны с оборудованием АСУ ТП. Девятый вход-выход блока приемо-передатчиков Ethernet через разъем для кабеля с витой парой и кабельный ввод, а также десятый вход-выход блока приемо-передатчиков Ethernet через разъем для кабеля с витой парой и один из кабельных вводов связаны с оборудованием, размещаемым на поверхности шахты. (RU 94097, дата публикации 10.05.2010).A device for the exchange of information between automated mining equipment and automated process control equipment is known. The device is structurally made in the form of a separate unit placed in the housing. The processor block and the universal asynchronous transceiver block are located inside the case, the first input-output of which is through the RS-485 interface transceiver block, the intrinsic safety barrier and cable entry are connected to the industrial control system equipment. The second input-output block of the transceivers is connected to the first input-output of the processor block, the second input-output of which is connected via the TCP / IP stack to the first input-output of the block of transceivers of the Ethernet interface. The second input / output of the Ethernet transceiver unit is connected to the input / output of the 16-port Ethernet switch. Inputs-outputs from the third to the eighth block of Ethernet transceivers through the block of connectors for optical cables and cable entries from the second to the seventh, respectively, are connected to the equipment of the industrial control system. The ninth input-output of the Ethernet transceiver block through the twisted pair cable connector and cable entry, as well as the tenth input and output of the Ethernet transceiver block through the twisted pair cable connector and one of the cable entries are connected to equipment located on the surface mine. (RU 94097, publication date 05/10/2010).
Недостатком известного устройства является то, что оно обладает недостаточной надежностью и низкой эффективностью контроля параметров устройств нижнего уровня, поскольку не содержит дублированной вычислительной части, имеет малое количество портов RS-485, а также не содержит защиты от короткого замыкания, перегрузки линии или утечки тока.A disadvantage of the known device is that it has insufficient reliability and low efficiency of controlling the parameters of lower-level devices, since it does not contain a duplicated computing part, has a small number of RS-485 ports, and also does not contain protection against short circuit, line overload, or current leakage.
Известна система мониторинга и контроля трансформатора, содержащая центральный процессорный блок, к которому подключены блок питания, модуль связи по интерфейсу RS-485 или Ethernet, оптоволоконный сетевой коммутатор, передающий информацию центральному процессору, и устройства входящего и исходящего сигнала. Такая система выполнена с возможностью сбора информации с трансформатора, осуществления дистанционного управления и автоматического мониторинга. (CN 106054704, дата публикации 26.10.2016).A known transformer monitoring and control system comprising a central processing unit to which a power supply is connected, an RS-485 or Ethernet communication module, an optical fiber network switch transmitting information to the central processor, and input and output signal devices. Such a system is configured to collect information from a transformer, implement remote control and automatic monitoring. (CN 106054704, publication date 10.26.2016).
Недостатки такой системы заключаются в том, что она обладает недостаточной надежностью и низкой эффективностью контроля параметров устройств нижнего уровня, поскольку не содержит дублирующей вычислительной части и дублирующего питания, имеет малое количество портов RS-485, не имеет интерфейса Ethernet 10/100 Base-TX, а также не имеет возможности одновременного подключения устройств по каналам RS-485 и оптическим каналам Ethernet.The disadvantages of such a system are that it has insufficient reliability and low efficiency of controlling the parameters of lower-level devices, since it does not contain duplicate computing part and redundant power, it has a small number of RS-485 ports, it does not have an Ethernet 10/100 Base-TX interface, and also does not have the ability to simultaneously connect devices via RS-485 channels and optical Ethernet channels.
Наиболее близким к заявляемому решению является контроллер ввода-вывода для обработки и передачи данных с датчиков и исполнительных механизмов на систему верхнего блочного уровня (далее - СВБУ) по локальной вычислительной сети Ethernet, содержащий корпус, в котором размещен процессор с одноплатным компьютером и соединенный с ним модульный блок, выполненный с возможностью обработки и преобразования поступающих с датчиков и исполнительных механизмов сигналов по каналу RS-485 и выработки сигналов управления по каналу Ethernet, а также содержащий блок питания. Устройство выполнено с возможностью дублирования предаваемых данных. (RU 2279117, дата публикации 27.06.2006).Closest to the claimed solution is the input-output controller for processing and transmitting data from sensors and actuators to the upper block level system (hereinafter referred to as the SSB) via an Ethernet local area network, containing a housing that houses a processor with a single-board computer and connected to it a modular unit configured to process and convert signals received from sensors and actuators via the RS-485 channel and generate control signals via the Ethernet channel, as well as containing bl ok food. The device is configured to duplicate the transmitted data. (RU 2279117, publication date 06/27/2006).
Недостатками наиболее близкого аналога является то, что он обладает недостаточной надежностью и низкой эффективностью контроля параметров устройств нижнего уровня, поскольку не имеет дублирующей вычислительной части, резервных блоков питания и защиты от короткого замыкания, перегрузки линии или утечки тока, а также недостаточно защищен от электромагнитных помех по сети питания и каналам RS-485.The disadvantages of the closest analogue is that it has insufficient reliability and low efficiency of controlling the parameters of lower-level devices, since it does not have a redundant computing part, redundant power supplies and protection against short circuit, line overload or current leakage, and is also insufficiently protected from electromagnetic interference on the power network and RS-485 channels.
Раскрытие изобретенияDisclosure of Invention
Технической проблемой настоящего изобретения является преодоление технических недостатков, присущих аналогам, что ведет к необходимости создания многофункционального контролирующего пункта ввода-вывода дискретных сигналов (далее - контроллер), обладающего простой и надежной конструкцией, обеспечивающего эффективный контроль параметров технических средств (устройств) нижнего уровня управляющей системы и информационный обмен между устройствами нижнего и верхнего уровня.The technical problem of the present invention is to overcome the technical disadvantages inherent in analogues, which leads to the need to create a multifunctional control point I / o discrete signals (hereinafter referred to as the controller), having a simple and reliable design, providing effective control of the parameters of technical means (devices) of the lower level of the control system and information exchange between lower and upper level devices.
Техническим результатом настоящего изобретения является повышение эффективности контроля параметров устройств нижнего уровня и повышение надежности, а также расширение функциональных возможностей контроллера, заключающихся в обеспечении оперативной передачи преобразованных по определенным алгоритмам данных между устройствами нижнего уровня и устройствами верхнего уровня, а также обеспечении возможности передачи преобразованных данных с системы мониторинга, при помощи которой осуществляется дополнительное повышение надежности питания электрических схем блока, контроль доступа к устройствам контроллера, а также контроль параметров микроклимата внутри устройства, тока и напряжения (далее - система мониторинга).The technical result of the present invention is to increase the efficiency of monitoring the parameters of lower-level devices and increasing reliability, as well as expanding the functionality of the controller, which consists in ensuring the efficient transfer of data converted according to certain algorithms between lower-level devices and upper-level devices, as well as providing the ability to transmit converted data from monitoring system, with the help of which an additional increase in reliability electrical power circuit unit, a controller to control access to devices, and climate control parameters in the device, current and voltage (hereinafter - the monitoring system).
Технический результат достигается за счет выполнения контроллера ввода-вывода дискретных сигналов, содержащего корпус, в котором установлено не менее двух объединенных между собой программируемых преобразователей последовательных интерфейсов RS-485 (далее - коммутаторы RS-485), выполненных с возможностью обеспечения сбора данных с устройств нижнего уровня и их конфигурирования по каналам RS-485, преобразования для дальнейшей передачи по каналам Ethernet в основной и резервный коммутаторы Ethernet, а также передачи данных, поступающих с основного и резервного коммутаторов Ethernet на устройства нижнего уровня по каналам RS-485, при этом основной и резервный коммутаторы Ethernet подключены по основному и резервному каналам Ethernet соответственно к основному и резервному процессорным блокам, а процессорные блоки выполнены с возможностью преобразования полученных данных по заданному алгоритму и передачи преобразованных данных через основной и резервный коммутаторы Ethernet на устройства верхнего уровня по каналам Ethernet, либо через основной и резервный коммутаторы Ethernet, соединенные с коммутаторами RS-485, на устройства верхнего уровня по каналам RS-485.The technical result is achieved due to the implementation of the input-output controller of discrete signals, comprising a housing in which at least two programmable converters of serial RS-485 interfaces (hereinafter referred to as RS-485 switches) are installed that are capable of collecting data from lower devices level and their configuration via RS-485 channels, conversion for further transmission via Ethernet channels to the primary and backup Ethernet switches, as well as data transmission from the main and redundant Ethernet switches to lower-level devices via RS-485 channels, while the primary and backup Ethernet switches are connected via the primary and backup Ethernet channels to the primary and backup processor units, and the processor units are capable of converting the received data according to a given algorithm and transmitting the converted data through the primary and backup Ethernet switches to upper-level devices via Ethernet channels, or through the primary and backup Ethernet switches connected to RS- switches 485, to upper-level devices via RS-485 channels.
Контроллер может быть использован в качестве шлюза сопряжения для обеспечения информационного обмена между сегментами АСУ ТП и/или автоматизированной системой радиационного контроля (АСРК) АЭС, а также для получения, обработки и передачи данных от устройств нижнего уровня на АСУ ТП.The controller can be used as a gateway for interfacing to ensure information exchange between the segments of the automated process control system and / or the automated radiation control system (ASRK) of the nuclear power plant, as well as to receive, process and transmit data from lower-level devices to the automatic control system.
Контроллер ввода-вывода дискретных сигналов может производить обмен данными с любым устройством (или устройствами) нижнего уровня, выполненным с возможностью соединения по каналу RS-485, а также с любым устройством (или устройствами) верхнего уровня, выполненным с возможностью соединения по каналу Ethernet или RS-485.The controller of input-output of discrete signals can exchange data with any device (or devices) of the lower level, configured to connect via the RS-485 channel, as well as any device (or devices) of the upper level, configured to connect via the Ethernet channel or RS-485.
Коммутаторы каналов RS-485 могут быть соединены с терминаторами для обеспечения согласования линий RS-485 и защиты от электромагнитных помех на каналах.RS-485 channel switches can be connected to terminators to ensure RS-485 line matching and protection against electromagnetic interference on the channels.
Основной и резервный коммутаторы Ethernet могут быть выполнены с возможностью передачи данных через интерфейсы Ethernet 10/100 Base-TX и Ethernet 100 Base-FX.The primary and backup Ethernet switches can be configured to transmit data through the Ethernet 10/100 Base-TX and Ethernet 100 Base-FX interfaces.
Контроллер может содержать основной и резервный медиаконвертеры, подключенные по независимым каналам Ethernet 10/100 Base-TX соответственно к основному и резервному процессорным блокам, используемые для преобразования данных для передачи по оптоволоконным каналам с интерфейсом Ethernet 100 Base-FX на устройства верхнего уровня, что обеспечивает обмен данными с устройствами верхнего уровня по отдельным линиям от отдельных портов основного и резервного процессорных блоков, что повышает надежность и защищенность устройства.The controller may contain primary and backup media converters connected via independent 10/100 Base-TX Ethernet channels to the main and backup processor units, respectively, used to convert data for transmission via fiber-optic channels with Ethernet 100 Base-FX to upper-level devices, which ensures data exchange with top-level devices on separate lines from individual ports of the main and backup processor units, which increases the reliability and security of the device.
Процессорные блоки могут быть подключены дублирующими оптоволоконными каналами к устройствам верхнего уровня.The processor units can be connected by duplicating fiber optic channels to upper-level devices.
В контроллере могут быть установлены основной и резервный блоки питания процессорных блоков, основной и резервный блоки питания коммутаторов RS-485, основной и резервный блоки питания коммутаторов Ethernet и медиаконвертеров, причем вышеуказанные блоки питания соединены соответственно с основным и резервным автоматическими выключателями дифференциального тока (далее - АВДТ), подключенными через сетевой фильтр к сети электропитания ~220 В (±15%) 50 Гц (±6%).The main and backup power supplies of the processor units, the primary and backup power supplies of the RS-485 switches, the primary and backup power supplies of the Ethernet switches and media converters can be installed in the controller, and the above power supplies are connected respectively to the primary and backup automatic differential current circuit breakers (hereinafter - AEDT) connected through a line filter to the mains ~ 220 V (± 15%) 50 Hz (± 6%).
Каждый коммутатор канала RS-485 может содержать 10 портов для соединения с устройствами нижнего уровня, что обеспечивает расширение функциональных возможностей заявленного контроллера.Each RS-485 channel switch can contain 10 ports for connecting with lower-level devices, which provides enhanced functionality of the claimed controller.
В качестве устройства нижнего уровня могут быть использованы блоки или устройства детектирования, например, блок БДМГ-100-07, БОП-04м, или УДА-1АБ, или УДГ-1Б, или УДИ-1Б, или АРГ-31.2.As the lower level device, detection blocks or devices can be used, for example, the BDMG-100-07, BOP-04m, or UDA-1AB, or UDG-1B, or UDI-1B, or ARG-31.2 block.
В качестве устройств верхнего уровня автоматизированной системы могут быть использованы устройства, входящие в состав АСУ ТП, например, автоматизированное рабочее место системы радиационного контроля (АРМ СРК) или сервер системы радиационного контроля (сервер СРК) или автоматизированное рабочее место системы верхнего блочного уровня (АРМ СВБУ) или автоматизированное рабочее место системы верхнего станционного уровня (АРМ СВСУ).As top-level devices of an automated system, devices that are part of an automated process control system can be used, for example, an automated workstation of a radiation control system (AWS SRK) or a server of a radiation control system (server AWS) or an automated workstation of a system of upper block level (AWS SVB ) or an automated workstation of the upper station level system (AWS SSSU).
К процессорным блокам по интерфейсу USB может быть подключена система мониторинга, подключенная к сетевому фильтру, которая может содержать датчики давления, температуры, влажности для контроля параметров микроклимата внутри устройства, датчик открытия двери для исключения несанкционированного доступа к ПО и аппаратному обеспечению, осуществляющая контроль питания устройств, входящих в состав конструкции контроллера, для определения их состояния, а также может обеспечивать дублирование питания резервного процессорного блока для повышения надежности работы оборудования.A monitoring system connected to a surge protector can be connected to the processor units via the USB interface, which can contain pressure, temperature, and humidity sensors to monitor microclimate parameters inside the device, a door open sensor to prevent unauthorized access to software and hardware, which controls the power of devices included in the design of the controller, to determine their status, and can also provide duplication of power supply of the backup processor unit for sheniya reliability of the equipment.
Кроме того, элементы конструкции контроллера могут быть установлены внутри корпуса контроллера на DIN-рейках для обеспечения удобства монтажа и доступа к элементам.In addition, the structural elements of the controller can be mounted inside the controller housing on DIN rails to ensure ease of installation and access to the elements.
Описание чертежейDescription of drawings
Заявленное изобретение поясняется чертежами, где изображено следующее:The claimed invention is illustrated by drawings, which depict the following:
На фиг. 1 - блок-схема исполнения контроллера;In FIG. 1 is a block diagram of a controller;
На фиг. 2 - блок-схема частного варианта исполнения контроллера.In FIG. 2 is a block diagram of a particular embodiment of a controller.
Позициями на фигурах обозначены:The positions in the figures indicated:
1) Корпус1) Case
2) Первое устройство нижнего уровня (НУ)2) First lower level device (NU)
3) Второе устройство нижнего уровня (НУ)3) Second lower level device (NU)
4) Первый коммутатор RS-4854) First RS-485 switch
5) Второй коммутатор RS-4855) Second RS-485 switch
6) Коммутатор Ethernet основного канала6) Main Channel Ethernet Switch
7) Коммутатор Ethernet резервного канала7) Ethernet switch redundant channel
8) Процессорный блок основного канала8) CPU unit of the main channel
9) Процессорный блок резервного канала9) CPU unit of the backup channel
10) Устройство верхнего уровня (ВУ)10) The upper level device (WU)
11) Сетевой фильтр11) Surge Protector
12) АВДТ основного канала12) AVDT of the main channel
13) АВДТ резервного канала13) AEDT backup channel
14) Блок питания основного канала первый14) The power supply unit of the main channel first
15) Блок питания резервного канала первый15) Power supply backup channel first
16) Блок питания основного канала второй16) The power supply of the main channel of the second
17) Блок питания резервного канала второй17) The power supply of the backup channel of the second
18) Блок питания коммутаторов RS-485 основной18) The power supply unit of the RS-485 switches main
19) Терминатор первого коммутатора RS-45819) Terminator of the first RS-458 switch
20) Терминатор второго коммутатора RS-48520) Terminator of the second RS-485 switch
21) Медиаконвертер основного канала (МК)21) Media Converter of the main channel (MK)
22) Медиаконвертер резервного канала (МК)22) Backup Channel Media Converter (MK)
23) Второе устройство верхнего уровня (ВУ)23) The second upper level device (WU)
24) Блок питания основного канала третий24) The power supply unit of the main channel is the third
25) Блок питания основного канала четвертый25) The main channel power supply fourth
26) Блок питания резервного канала третий26) Power supply backup channel third
27) Блок питания резервного канала четвертый27) Fourth backup power supply unit
28) Система мониторинга28) Monitoring system
Осуществление изобретенияThe implementation of the invention
На фиг. 1 приведен контроллер, который исполнен в корпусе 1. Данные от устройств нижнего уровня 2,3 по каналам RS-485 поступают на объединенные между собой коммутаторы RS-485 4,5, где данные преобразуются для передачи по каналам Ethernet 100 Base ТХ, после чего по каналам Ethernet 100 Base ТХ через основной 6 и резервный 7 коммутаторы Ethernet данные передаются на основной 8 и резервный 9 процессорные блоки. Процессорные блоки 8, 9 производят обработку поступивших на них данных и передают по основному и резервному каналам Ethernet 100 Base ТХ через основной 6 и резервный 7 коммутаторы Ethernet на устройство верхнего уровня 10, например, АРМ.In FIG. 1 shows the controller, which is executed in the
Питание контроллера осуществляется от сети ~220 В (±15%) 50 Гц (±6%). Питание поступает на сетевой фильтр 11, откуда распределяется на АВДТ 12,13 для питания основного и резервного каналов. От АВДТ основного канала 12 питание поступает на блок питания 14, обеспечивающий преобразование напряжения для питания основного процессорного блока 8, на блок питания 16, обеспечивающий преобразование напряжения для питания коммутатора Ethernet основного канала 6 и на блок питания 18, обеспечивающий питание коммутаторов RS-485. От АВДТ резервного канала 13 питание поступает на блок питания 15, обеспечивающий преобразование напряжения для питания резервного процессорного блока 9 и на блок питания 17, обеспечивающий преобразование напряжения для питания коммутатора Ethernet резервного канала 7.The controller is powered by ~ 220 V (± 15%) 50 Hz (± 6%). The power is supplied to the line filter 11, from where it is distributed to the AVDT 12.13 to power the main and backup channels. From the CBA of the main channel 12, the power is supplied to the power supply 14, which provides voltage conversion for powering the main processor unit 8, to the power supply 16, which provides voltage conversion to power the Ethernet switch of the main channel 6 and to the power supply 18, which provides power to the RS-485 switches. Power is supplied from the backup channel 13 AEDT to the power supply unit 15, which provides voltage conversion to power the backup processor unit 9 and to the power supply unit 17, which provides voltage conversion to power the Ethernet switch of the backup channel 7.
На фиг. 2 приведен частный вариант исполнения контроллера. Контроллер исполнен в корпусе 1. Данные от устройств нижнего уровня 2,3 по каналам RS-485 поступают на терминаторы 19,20, соответственно соединенные с объединенными между собой коммутаторами RS-485 4,5, где данные преобразуются для передачи по каналам Ethernet 100 Base ТХ, после чего по каналам Ethernet 100 Base ТХ через основной 6 и резервный 7 коммутаторы Ethernet данные передаются на основной 8 и резервный 9 процессорные блоки. Также контроллер содержит систему мониторинга 28, включающую датчики температуры, влажности, давления, датчик открытия двери контроллера, а также обеспечивает контроль параметров питания. Информация, собранная системой мониторинга 28 по каналам USB также передается на процессорные блоки 8,9. Процессорные блоки 8,9 производят обработку поступивших на них данных и передают по основному и резервному каналам Ethernet 100 Base ТХ на устройство верхнего уровня, а также, через медиаконвертеры основного 21 и резервного 22 каналов по каналу Ethernet 100 Base FX, на второе устройство верхнего уровня 23, например, СВБУ.In FIG. 2 shows a private version of the controller. The controller is executed in
Питание контроллера осуществляется от сети ~220 В (±15%) 50 Гц (±6%). Питание поступает на сетевой фильтр 11, откуда распределяется на АВДТ 12,13 для питания основного и резервного каналов. От АВДТ основного канала 12 питание поступает на блок питания 14, обеспечивающий преобразование напряжения для питания основного процессорного блока 8, на блок питания 16, обеспечивающий преобразование напряжения для питания коммутатора Ethernet основного канала 6 и медиаконвертер основного канала 21, а также на блоки питания 24 и 25 основного канала, обеспечивающие преобразование напряжения для питания датчиков, установленных в системе мониторинга 28, конвертеров RS-485 4,5, а также питания резервного процессорного блока 9. От АВДТ резервного канала 13 питание поступает на блок питания 17, обеспечивающий преобразование напряжения для питания коммутатора Ethernet резервного канала 7 и медиаконвертер резервеного канала 22, а также на блоки питания 26 и 27 резервного канала, обеспечивающие преобразование напряжения для дублирования питания датчиков, установленных в системе мониторинга 28, а также дублирования питания резервного процессорного блока 9.The controller is powered by ~ 220 V (± 15%) 50 Hz (± 6%). The power is supplied to the line filter 11, from where it is distributed to the AVDT 12.13 to power the main and backup channels. From the CBA of the main channel 12, the power is supplied to the power supply 14, which provides voltage conversion for powering the main processor unit 8, to the power supply 16, which provides voltage conversion to power the Ethernet switch main channel 6 and the media converter of the main channel 21, as well as power supplies 24 and 25 of the main channel, providing voltage conversion for powering the sensors installed in the
Примеры конкретной реализацииSpecific implementation examples
Контроллер может быть выполнен в следующем виде.The controller can be made in the following form.
В качестве шкафа может быть использован Компактный распределительный шкаф Rittal АЕ-1090.500, внутри которого установлено 3 коммутатора RS-485 PDS-5105D-MTCP, преобразующие поступающие на них сигналы и передающие их по дублированным каналам Ethernet 100 Base-Tx на основной и резервный коммутаторы Ethernet, например, SWD-42F-MM-SC, откуда данные по каналам Ethernet 100 Base-TX поступают на основной и резервный процессорные блоки NANO-ULT3-C-R10, в которых происходит обработка данных, поступивших от устройств нижнего уровня. Далее сигнал через порты 1 основного и резервного процессорных блоков по основному и резервному каналам Ethernet 100 Base-TX поступают на соответственно основной и резервный коммутаторы Ethernet SWD-42F-MM-SC. Преобразованный сигнал с коммутаторов SWD-42F-MM-SC по каналам Ethernet 100 Base-TX поступает на автоматизированное рабочее место системы радиационного контроля.As a cabinet, the Rittal AE-1090.500 Compact Switchboard can be used, inside which 3 RS-485 PDS-5105D-MTCP switches are installed, converting the signals arriving at them and transmitting them via redundant Ethernet 100 Base-Tx channels to the main and backup Ethernet switches , for example, SWD-42F-MM-SC, from where data on Ethernet 100 Base-TX channels go to the main and backup processor units NANO-ULT3-C-R10, in which data from the lower-level devices is processed. Further, the signal through
Конфигурация процессорных блоков может осуществляется через ПЭВМ или устройства верхнего уровня по каналам Ethernet, RS-485 или каналам RS-232.The configuration of the processor units can be carried out through a PC or top-level devices via Ethernet, RS-485 or RS-232 channels.
Питание электрических схем контроллера осуществляется следующим образом. Питание от сети ~ 220 В 50 Гц поступает на сетевой фильтр, например, «Барьер-С1», после чего направляется на основной и резервный АВДТ Legrand DX3 1P+N-16-30mA. Далее питание от АВДТ поступает на основной и резервный блоки питания MDR 60-12, питающие процессорные блоки, а также на основной и резервный блоки питания MDR 20-24, питающие коммутаторы Ethernet и основной и резервный блоки питания MDR 40-24, питающие коммутаторы RS-485.The power supply of the electrical circuits of the controller is as follows. The mains supply ~ 220 V 50 Hz is supplied to a surge protector, for example, Barrier-C1, after which it is sent to the Legrand DX3 1P + N-16-30mA main and backup circuit breakers. Further, the power from the AEDT is supplied to the primary and backup MDR 60-12 power supplies, the processor units, as well as to the primary and backup MDR 20-24 power supplies, the Ethernet switches and the primary and backup MDR 40-24 power supplies, the RS switches -485.
Еще одним вариантом исполнения контроллера является следующий. В качестве шкафа может быть использован компактный распределительный шкаф Rittal АЕ-1090.500, внутри которого установлено 3 коммутатора RS-485 PDS-5105D-MTCP, преобразующие поступающие на них сигналы и передающие их по дублированным каналам Ethernet 100 Base-TX на основной и резервный коммутаторы Ethernet, например, SWD-42F-MM-SC, откуда данные по каналам Ethernet 100 Base-TX поступают на основной и резервный процессорные блоки NANO-ULT3-C-R10, в которых происходит обработка данных, поступивших от устройств нижнего уровня. Также контроллер содержит систему мониторинга, включающую датчики температуры, влажности, давления, обеспечивающую контроль параметров питания, а также датчик открытия двери контроллера. Информация, собранная системой мониторинга по каналам USB также передается на процессорные блоки. Далее обработанная информация через независимые порты 1 основного и резервного процессорных блоков по основному и резервному каналам Ethernet 100 Base-TX поступает на соответственно основной и резервный коммутаторы Ethernet SWD-42F-MM-SC, после чего по каналам Ethernet 100 Base-TX поступает на автоматизированное рабочее место системы радиационного контроля, а через независимые порты 2 основного и резервного процессорных блоков по основному и резервному каналам Ethernet Base ТХ поступает на соответственно основной и резервный медиаконвертеры Моха IMC-101-M-SC-T, после чего преобразованный сигнал с коммутаторов Моха IMC-101-M-SC-T по каналам Ethernet 100 Base-FX передается на сервер системы радиационного контроля.Another embodiment of the controller is the following. As a cabinet, a Rittal AE-1090.500 compact distribution cabinet can be used, inside which there are 3 RS-485 PDS-5105D-MTCP switches, which convert the signals arriving at them and transmit them via redundant Ethernet 100 Base-TX channels to the primary and backup Ethernet switches , for example, SWD-42F-MM-SC, from where data on Ethernet 100 Base-TX channels go to the main and backup processor units NANO-ULT3-C-R10, in which data from the lower-level devices is processed. The controller also contains a monitoring system, including temperature, humidity, pressure sensors, providing control of power parameters, as well as a sensor for opening the controller door. Information collected by the monitoring system via USB channels is also transmitted to the processor units. Further, the processed information through the
Питание электрических схем вышеуказанного исполнения контроллера осуществляется следующим образом. Питание от сети ~ 220 В 50 Гц поступает на сетевой фильтр, например, «Барьер-С1», после чего направляется на основной и резервный АВДТ Legrand DX3 1P+N-16-30mA. Далее питание от АВДТ поступает на блок питания MDR 60-12, обеспечивающий питание основного процессорного блока, основной и резервный блоки питания MDR 20-24, питающие коммутаторы Ethernet и медиаконвертеры, на основные блоки питания MDR 40-24, MDR 60-12 и, соответственно, резервные блоки питания MDR 40-24 и MDR 60-12, обеспечивающие питание и дублирование питания датчиков, установленных в системе мониторинга, коммутаторов RS-485, а также резервного процессорного блока.The power supply of the electrical circuits of the above controller is as follows. The mains supply ~ 220 V 50 Hz is supplied to a surge protector, for example, Barrier-C1, after which it is sent to the Legrand DX3 1P + N-16-30mA main and backup circuit breakers. Further, the power from the AVDT is supplied to the MDR 60-12 power supply unit, which provides power to the main processor unit, the MDR 20-24 main and backup power supplies, the Ethernet switchboards and media converters, to the MDR 40-24, MDR 60-12 main power supplies, and accordingly, redundant power supplies MDR 40-24 and MDR 60-12, providing power and duplication of power for sensors installed in the monitoring system, RS-485 switches, as well as a backup processor unit.
В приведенных выше исполнениях габаритные размеры контроллера не более:In the above versions, the overall dimensions of the controller are not more than:
- высота с учетом креплений - 1250 мм;- height taking into account fastenings - 1250 mm;
- ширина с учетом креплений - 800 мм;- width, taking into account fastenings - 800 mm;
- глубина с учетом креплений и замка - 350 мм.- Depth taking into account fastenings and the lock - 350 mm.
Нормальными климатическими условиями эксплуатации контроллера являются:Normal climatic conditions of the controller are:
- температура от 15 до 35 градусов по Цельсию;- temperature is from 15 to 35 degrees Celsius;
- влажность от 40 до 80%;- humidity from 40 to 80%;
- атмосферное давление от 84 до 107 кПа.- atmospheric pressure from 84 to 107 kPa.
Параметры устройств нижнего уровня: возможность подключения по каналу RS-485.Parameters of devices of the lower level: the ability to connect via RS-485.
Параметры устройств верхнего уровня: возможность подключения по каналу Ethernet или RS-485.Parameters of top-level devices: the ability to connect via Ethernet or RS-485.
Таким образом, конструкция заявленного контролирующего пункта ввода-вывода дискретных сигналов является надежной при эксплуатации, и обеспечивает высокую точность и эффективность при осуществлении контроля параметров устройств нижнего уровня и информационный обмен между устройствами нижнего и верхнего уровня.Thus, the design of the claimed control point of input-output of discrete signals is reliable during operation, and provides high accuracy and efficiency when monitoring the parameters of devices of the lower level and information exchange between devices of the lower and upper levels.
Claims (10)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019130457A RU2714025C1 (en) | 2019-09-26 | 2019-09-26 | Discrete signals input-output control center |
| PCT/RU2020/000458 WO2021061008A1 (en) | 2019-09-26 | 2020-08-27 | Discrete signal input/output control point |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019130457A RU2714025C1 (en) | 2019-09-26 | 2019-09-26 | Discrete signals input-output control center |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2714025C1 true RU2714025C1 (en) | 2020-02-11 |
Family
ID=69625898
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019130457A RU2714025C1 (en) | 2019-09-26 | 2019-09-26 | Discrete signals input-output control center |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2714025C1 (en) |
| WO (1) | WO2021061008A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU217403U1 (en) * | 2023-02-27 | 2023-03-30 | Игорь Давидович Долгий | Block for inputting discrete signals of a distributed controlled point |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115576279A (en) * | 2022-10-11 | 2023-01-06 | 国核自仪系统工程有限公司 | Data signal conversion apparatus and data signal conversion system |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2279117C2 (en) * | 2004-08-04 | 2006-06-27 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "КОМПЛЕКСЫ и СИСТЕМЫ" (ООО НПП "КОМПЛЕКСЫ и СИСТЕМЫ") | Complex of software-hardware means for automation of control over technological processes |
| CN2891495Y (en) * | 2006-04-07 | 2007-04-18 | 中国航天科技集团公司第一研究院第十二研究所 | Communication network of launch vehicle test launch control system |
| RU70733U1 (en) * | 2007-08-16 | 2008-02-10 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Малое Научно-Производственное Предприятие "Сатурн" | INTEGRATED SECURITY AND MANAGEMENT SYSTEM "SOS-95" |
| RU2604362C1 (en) * | 2015-07-07 | 2016-12-10 | Закрытое акционерное общество "СКБ ОРИОН" | Information control system of automated control system for preparation of propulsion systems and process equipment of space rockets within technical and launching complexes |
-
2019
- 2019-09-26 RU RU2019130457A patent/RU2714025C1/en active
-
2020
- 2020-08-27 WO PCT/RU2020/000458 patent/WO2021061008A1/en not_active Ceased
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2279117C2 (en) * | 2004-08-04 | 2006-06-27 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "КОМПЛЕКСЫ и СИСТЕМЫ" (ООО НПП "КОМПЛЕКСЫ и СИСТЕМЫ") | Complex of software-hardware means for automation of control over technological processes |
| CN2891495Y (en) * | 2006-04-07 | 2007-04-18 | 中国航天科技集团公司第一研究院第十二研究所 | Communication network of launch vehicle test launch control system |
| RU70733U1 (en) * | 2007-08-16 | 2008-02-10 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Малое Научно-Производственное Предприятие "Сатурн" | INTEGRATED SECURITY AND MANAGEMENT SYSTEM "SOS-95" |
| RU2604362C1 (en) * | 2015-07-07 | 2016-12-10 | Закрытое акционерное общество "СКБ ОРИОН" | Information control system of automated control system for preparation of propulsion systems and process equipment of space rockets within technical and launching complexes |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU217403U1 (en) * | 2023-02-27 | 2023-03-30 | Игорь Давидович Долгий | Block for inputting discrete signals of a distributed controlled point |
| RU217540U1 (en) * | 2023-03-01 | 2023-04-04 | Игорь Давидович Долгий | Block for generating control discrete actions of a distributed controlled point |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2021061008A1 (en) | 2021-04-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2398322C1 (en) | Supply bus system | |
| US7301738B2 (en) | Method and apparatus for minimally invasive network monitoring | |
| AU2015203684B2 (en) | Modular telecontrol equipment | |
| US9515459B2 (en) | Power supply module for modular telecontrol equipment and equipment comprising same | |
| JP2021077407A (en) | Apparatus to communicatively couple three-wire field devices to controllers in process control system | |
| CN102640388B (en) | I/O module | |
| US7940508B2 (en) | Inherently safe modular control system | |
| BR112016028325B1 (en) | UNIVERSAL I/O INTERPOSITION SYSTEM | |
| JP2012510093A5 (en) | ||
| EP3235103B1 (en) | Modular uninterruptible power supply and power distribution system | |
| KR20080100295A (en) | Gateway Architecture for Substation Automation | |
| CN102474095A (en) | Substation automation system with remote redundant protection function | |
| KR101506274B1 (en) | Network interface based redundant RTU to support the expansion of the input and output | |
| RU2714025C1 (en) | Discrete signals input-output control center | |
| US11063426B2 (en) | Intrinsic safety (IS) barriers mountable on terminal blocks of input/output (I/O) modules or other devices | |
| CN106685197A (en) | Optical fiber communication interface circuit for modular multilevel converter bridge arm power module | |
| AU2003278616A1 (en) | Temperature monitoring system for electrical equipment | |
| RU2737862C1 (en) | Digital substation control system | |
| JP6097148B2 (en) | Power conditioner and distributed system including the power conditioner | |
| WO2021112707A1 (en) | Housing of a controller with a built-in data bus | |
| KR101884120B1 (en) | Duplex communication module possible fast switching and protection relay system using the same | |
| WO2020126937A1 (en) | Power strip with integrated automatic transfer switch | |
| US20230145122A1 (en) | Profile cable switching | |
| WO2025008184A1 (en) | An i/o switch device | |
| Roostaee et al. | Reliability Comparison of Various Power Substation Automation based on IEC61850 |