Станция собирается на DIN-рейке. В начале узла устанавливается ПЛК или сетевой адаптер, после него размещаются необходимые модули. Они принимают сигналы от датчиков, передают команды исполнительным устройствам и решают специальные задачи автоматизации. Обмен внутри станции выполняется по шине M-Bus. В зависимости от головного устройства к одному узлу можно подключить до 10, 16, 32 или 63 модулей.
Состав оборудования серии M CREVIS
Серия M включает головные устройства, сигнальные модули, специальные модули и устройства питания. Состав станции подбирается с учётом количества входов и выходов, типов подключаемых сигналов, используемого промышленного протокола и требований к резервированию.
Программируемые контроллеры
ПЛК серии M выполняют пользовательскую программу и управляют подключёнными модулями ввода-вывода. Контроллеры программируются в CODESYS 3.5 и поддерживают языки стандарта IEC 61131-3.
В серию входят контроллеры M9371, M9372 и M9373. Модели отличаются объёмом памяти и дополнительными функциями. M9372 поддерживает OPC DA и OPC UA, а M9373 дополнительно позволяет создавать web-визуализацию в CODESYS WebVisu. Для компактных узлов предназначен контроллер ML9973.
Сетевые адаптеры
Сетевые адаптеры используются для подключения модулей серии M к внешнему ПЛК. Адаптер принимает данные от модулей по внутренней шине M-Bus и передаёт их головному контроллеру по выбранному промышленному протоколу.
В каталоге представлены адаптеры для DeviceNet, PROFIBUS, Modbus RTU/ASCII, PROFINET IO, Modbus TCP/UDP, EtherNet/IP и EtherCAT. Доступны компактные исполнения для небольших узлов, многоканальные модели для станций с большим количеством модулей и дублированные адаптеры.
Для систем с резервированием применяются MD9273 с интерфейсом Modbus RTU и MD9289 с интерфейсом Ethernet. Каждый такой узел содержит основной и резервный сетевые адаптеры, а также два модуля питания.
Модули дискретного ввода
Модули дискретного ввода принимают сигналы от кнопок, концевых выключателей, реле, датчиков положения, сигнализаторов и других устройств. Серия включает модели для постоянного и переменного напряжения, а также исполнения Sink, Source и универсальные входы.
Количество каналов и электрические характеристики зависят от модели. Для задач, где состав входов и выходов может изменяться, предусмотрены настраиваемые модули, каналы которых могут работать как дискретные входы или выходы.
Модули дискретного вывода
Модули дискретного вывода формируют команды для реле, контакторов, клапанов, сигнальных ламп и других исполнительных устройств. Доступны транзисторные выходы Sink и Source, релейные выходы и специальные исполнения для коммутации нагрузок с повышенным током.
При выборе учитывают напряжение нагрузки, допустимый ток одного канала, суммарный ток модуля, наличие защиты от короткого замыкания и требуемую скорость переключения.
Модули аналогового ввода
Модули аналогового ввода предназначены для подключения измерительных преобразователей и датчиков. Они обрабатывают унифицированные токовые и потенциальные сигналы, а также сигналы термопар и термосопротивлений.
В серию входят модули для диапазонов 0...20 и 4...20 мА, напряжения 0...5, 0...10 и -10...+10 В, термопар различных типов и датчиков Pt100, Pt500 и Pt1000. Выбор модели зависит от типа сигнала, количества каналов, способа подключения и требуемого разрешения АЦП.
Модули аналогового вывода
Модули аналогового вывода формируют токовые и потенциальные сигналы для частотных преобразователей, регулирующих клапанов, исполнительных механизмов, задатчиков и измерительных устройств.
В каталоге представлены модели с токовыми и потенциальными выходами. При подборе необходимо учитывать диапазон выходного сигнала, количество каналов, разрешение преобразователя и допустимое сопротивление нагрузки.
Специальные и интерфейсные модули
Специальные модули используются для задач, которые нельзя решить стандартными дискретными или аналоговыми каналами. В серию входят счётные модули и входы для энкодеров, последовательные интерфейсы, выходы ШИМ, импульсные выходы, дифференциальные выходы RS-422 и модуль аналогового ввода 4...20 мА с поддержкой HART.
Интерфейсные модули позволяют подключать к станции весовые терминалы, счётчики, регуляторы температуры, преобразователи частоты и другое оборудование с последовательным интерфейсом.
Модули питания
Модули питания используются для расширения и резервирования системного питания, формирования дополнительных групп полевого питания, распределения потенциалов и снижения влияния помех.
Для резервирования системного питания могут применяться пары модулей M7001 или M7002. Модули M7241 и M7641 используются для создания дополнительных участков полевого питания.
Технические характеристики серии M
| Параметр | Характеристика |
|---|---|
| Тип системы | Модульный ПЛК или распределённая станция ввода-вывода |
| Внутренняя шина | M-Bus |
| Горячая замена | Поддерживается совместимыми модулями серии M |
| Количество модулей в узле | До 10, 16, 32 или 63 в зависимости от ПЛК или сетевого адаптера |
| Входное питание головного устройства | 24 В DC, точный диапазон зависит от модели |
| Системное питание | 5 В DC по внутренней шине, формируется ПЛК, адаптером или модулем питания |
| Полевое питание | Передаётся по отдельной шине; обычно применяется 24 В DC |
| Рабочая температура | От -40 до +60 °C |
| Рекомендуемая температура длительной эксплуатации | От -25 до +60 °C |
| Температура хранения | От -40 до +85 °C |
| Относительная влажность | От 5 до 90 %, без образования конденсата |
| Высота эксплуатации | До 2000 м над уровнем моря |
| Вибростойкость | IEC 60068-2-6, до 4g |
| Ударостойкость | IEC 60068-2-27 |
| Монтаж | На DIN-рейку |
| Подключение полевых цепей | Съёмные 18-контактные клеммные блоки RTB |
| Настройка станции | I/O Guide Pro |
| Программирование ПЛК | CODESYS 3.5, языки стандарта IEC 61131-3 |
В таблице приведены общие характеристики серии. Допустимый ток, точность, скорость преобразования, количество каналов и другие параметры необходимо проверять по документации конкретного устройства. Для отдельных выходных и питающих модулей при температуре выше +50 °C предусмотрено уменьшение допустимой нагрузки.
Когда применяется серия M
Серию M используют в системах автоматизации, где требуется обслуживать модули без полного отключения станции, обеспечить резервирование отдельных компонентов или сохранить работоспособность оборудования при отказе сетевого адаптера или источника системного питания.
Оборудование серии подходит для следующих задач:
- Непрерывные технологические процессы. Горячая замена позволяет обслуживать неисправный модуль, не отключая исправную часть станции.
- Распределённые системы управления. Сетевой адаптер и модули устанавливаются рядом с датчиками и исполнительными устройствами, а обмен с ПЛК выполняется по промышленной сети.
- Системы с резервированными ПЛК. Дублированные сетевые адаптеры позволяют построить удалённые узлы ввода-вывода для работы с основной и резервной сетью управления.
- Объекты с повышенными требованиями к температуре и механической стойкости. Серия рассчитана на работу при температуре от -40 до +60 °C, вибрации и ударных воздействиях.
- Многоканальные системы сбора данных. К одному головному устройству можно подключить до 63 модулей, если это допускает выбранный ПЛК или сетевой адаптер.
- Модернизация действующего оборудования. Выбор сетевых адаптеров позволяет подключать модули серии M к ПЛК разных производителей.
- Морские системы автоматизации. В каталоге CREVIS указана возможность применения серии на объектах, где требуется соответствие условиям морской эксплуатации.
Серия M может использоваться на производственных линиях, насосных и компрессорных станциях, объектах энергетики, водоподготовки, добывающей и перерабатывающей промышленности. Конкретное исполнение станции определяется требованиями проекта и условиями эксплуатации.
Преимущества серии M
- Сокращение времени обслуживания. Для замены модуля ввода-вывода не требуется полностью отключать исправную часть станции.
- Возможность резервирования. В одной системе можно предусмотреть резервную сетевую связь и резервное системное питание.
- Масштабирование станции. Количество и типы модулей подбираются по фактическому составу сигналов объекта.
- Единая модульная платформа. При смене промышленного протокола можно заменить головной сетевой адаптер, сохранив совместимые модули серии M.
- Большой выбор сигналов. В одной станции можно объединить дискретные, аналоговые, температурные, счётные, импульсные и интерфейсные каналы.
- Разделение питания. Системное и полевое питание передаются по отдельным группам контактов. При необходимости создаются дополнительные участки питания.
- Контроль конфигурации. I/O Guide Pro позволяет проверить состав узла, совместимость модулей и потребление по системной шине до монтажа оборудования.
Серия M CREVIS в каталоге
Все устройства серии собраны в разделе серия M CREVIS. Для подбора можно использовать фильтры по типу модуля, количеству каналов, виду сигнала, интерфейсу, протоколу, поддержке горячей замены и резервирования.
При составлении станции последовательно выбирают:
- ПЛК или сетевой адаптер с требуемым протоколом;
- дискретные, аналоговые и специальные модули;
- модули расширения системного и полевого питания;
- оборудование для резервирования, если оно предусмотрено проектом;
- шасси, клеммные блоки и другие монтажные аксессуары.
После выбора оборудования конфигурацию рекомендуется проверить в I/O Guide Pro. Программа рассчитывает потребление по системной шине и помогает определить, нужны ли дополнительные модули питания.
Часто задаваемые вопросы
Чем серия M отличается от серии G?
Основные отличия серии M состоят в конструкции с горячей заменой, расширенном температурном диапазоне и возможности построения резервированных схем. Серия G предназначена для систем, где замена модулей выполняется после отключения оборудования.
Можно ли устанавливать модули серии M в станцию серии G?
Нет. Серии имеют разные шасси и внутренние шины. Модули G и M не являются конструктивно и электрически взаимозаменяемыми.
Все ли устройства серии M можно заменять во время работы?
Горячая замена применяется к совместимым электронным модулям, установленным в соответствующие базовые шасси. Возможность замены ПЛК, сетевого адаптера или модуля питания определяется схемой станции и требованиями документации. В резервированных адаптерах и системах питания замена выполняется с учётом состояния основного и резервного устройств.
Горячая замена и резервирование означают одно и то же?
Нет. Горячая замена позволяет извлечь и установить модуль без полного отключения станции. Резервирование предусматривает наличие второго устройства, которое принимает функции основного при его отказе.
Сколько модулей можно подключить к одному узлу?
В зависимости от ПЛК или сетевого адаптера станция может поддерживать до 10, 16, 32 или 63 модулей. Дополнительно необходимо учитывать максимальный объём данных ввода-вывода и потребление по системной шине.
Можно ли использовать серию M с ПЛК другого производителя?
Да. Для этого применяется сетевой адаптер с протоколом, который поддерживает головной контроллер. В среду разработки ПЛК загружается соответствующий файл описания устройства.
Какая программа используется для настройки серии M?
Конфигурация станции проверяется в I/O Guide Pro. Для разработки программ контроллеров M937x и ML997x используется CODESYS 3.5.
Можно ли эксплуатировать оборудование при температуре выше +50 °C?
Рабочий диапазон серии достигает +60 °C, но для некоторых выходных модулей и устройств питания при температуре выше +50 °C снижается допустимый ток нагрузки. Ограничения необходимо проверять в характеристиках выбранной модели.
Заключение
Серия M CREVIS предназначена для систем управления и распределённого ввода-вывода, где важны горячая замена, резервирование и устойчивость оборудования к температуре, вибрации и ударам. На базе одной платформы можно собрать локальный узел с ПЛК CREVIS или удалённую станцию для подключения к контроллеру другого производителя.
При подборе оборудования необходимо учитывать протокол связи, количество модулей, состав сигналов, потребление по системной и полевой шинам, а также требования к резервированию. Это позволяет собрать станцию без лишних модулей и заранее предусмотреть её дальнейшее расширение.