Настоящее руководство по эксплуатации содержит сведения о конструкции, принципе действия и характеристиках контроллера расширения выходов КР-4А.М2 (далее по тексту КР).

В руководстве приведены указания, необходимые для правильной и безопасной работы КР, а также для оценки его технического состояния.

КР предназначен для функционирования в информационно-управляющих системах (АСУТП, SCADA-системы, системы телемеханики и т.п.) в качестве устройства дистанционного управления и взаимодействия с более высокими уровнями систем, в том числе ПЛК-84.М2, ПЛК-166.М2И, ТК-166.02, ТК-84.М1.

КР имеет 4 канала аналогового управления, каждый из которых может работать как выход напряжения или выход тока.

Все каналы имеют гальваническую развязку относительно друг друга напряжением 1 кВ. Каналы управления не требуют подключения внешних источников питания.

Выходы тока имеют индикацию обрыва линии (когда сопротивление нагрузки превышает допустимое). Выходы напряжения имеют защиту от короткого замыкания (максимальный ток 20 мА), максимальная ёмкость нагрузки 1 мкФ, выходное сопротивление не более 0.1 Ом.

Основные параметры выходов приведены ниже:

Нагрузочные характеристики канала в зависимости от заданного диапазона изменения выходного сигнала приведены в таблице:

КР имеет два порта связи: RS-485 и USB.

Порт RS-485 предназначен для связи с устройствами верхнего уровня и имеет следующие параметры:

• наличие гальванической развязки;
• протокол обмена MODBUS;
• скорость обмена до 115 200 бод;
• количество объединяемых устройств до 32;
• длина линии связи до 1500 м.

Порт USB используется для настройки параметров и обновления версий программного обеспечения КР. Подключение к USB порту осуществляется стандартным кабелем USB 2.0AB.

Изменение параметров и обновления версий программного обеспечения КР выполняется при помощи программы «Настройка КР (USB)», входящей в комплект поставки КР и доступной на сайте www.skbpa.ru в разделе описания данного контроллера.

КР имеет 2 светодиодных индикатора на левой верхней стороне КР, отражающих исправное состояние и обмен данными с управляющим устройством.

КР изготавливается в пластиковом корпусе для монтажа на DIN рельс. Настенный монтаж возможен при установке на корпус монтажных кронштейнов, поставляемых по дополнительному заказу. Чертёж корпуса КР приведён на рис. 1.

Габаритные размеры корпуса — 105(129*) x 101 x 32.6 мм (* — вариант настенного монтажа).

Питание КР осуществляется от источника постоянного тока напряжением 12 … 30 В. Потребляемая мощность — не более 4 Вт. Имеется защита от неправильной полярности и перенапряжения.

Степень защиты КР от воздействия окружающей среды — IP50.

КР предназначен для работы в следующих рабочих условиях:

• температура окружающего воздуха от −40 °C до +60 °C;
• верхнее значение относительной влажности воздуха 95 % при температурах ниже +35 °C, без конденсации влаги.

КР представляет собой специализированный одноплатный контроллер, адаптированный для выполнения задач управления объектом.

По командам управления КР устанавливает заданное значение тока/напряжения на выходе каналов для управления внешними устройствами.

Передача информации и объединение КР производится через интерфейс RS-485. Протокол обмена — MODBUS, описание которого приведено в Приложении 1.

КР выводит на светодиодные индикаторы «КОНТРОЛЬ» (каждую секунду изменяет состояние) и «ПЕРЕДАЧА» (горит на время передачи данных по RS485) состояние своей работы. Обрыв линии каналов тока отображается соответствующими светодиодами рядом с клеммниками каналов.

К работе с КР допускаются лица, изучившие настоящее руководство и прошедшие инструктаж по технике безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей.

По способу защиты от поражения электрическим током КР относится к классу III по ГОСТ 12.2.007.0.

Монтаж линий цепей питания и сигналов управления осуществляется на клеммы КР (расположение клемм показано на рис. 2) в соответствии со схемой, приведённой на рис. 4, креплением «под винт».

Обозначения на схеме: I — выход тока канала, U — выход напряжения канала, Ri — устройство с токовым входом, Ru — устройство со входом по напряжению.

Связь КР с управляющим компьютером или контроллером более высокого уровня осуществляется через интерфейс RS485. Монтаж сигнальных линий осуществляется подключением связного кабеля на клеммы, маркированные A и B. Подключение линии экрана производится к клемме S.

Всего с контроллером верхнего уровня (например, ПЛК-84.М2, ПЛК-166.М2И или ТК-166.02) могут работать до 8-ми КР при одном базовом адресе. При этом каждый КР должен иметь уникальный сетевой номер, который задаётся переключателями на плате контроллера (рис. 2). Таблица соответствия положения переключателей сетевому номеру КР приведена на панели КР на рис. 2.

Интерфейс RS485 позволяет объединить до 32-х устройств на одной линии связи. Для программирования адреса по всему адресному пространству в регистр базового адреса КР необходимо записать соответствующее смещение, используя программу «НАСТРОЙКА КР (USB)».

Схема соединения блоков КР и ТК приведена на рис. 3. Схема соединения блока КР и компьютера для настройки КР через интерфейс USB приведена на рис. 5.

После подсоединения выходных сигналов к управляемому объекту и сигналов интерфейса RS-485 к другим объектам системы необходимо проверить системные установки КР.

Предприятие-изготовитель выпускает КР со следующими первоначальными установками, запрограммированными в EEPROM:

• базовый адрес КР — F0(hex). Адрес КР вычисляется как сумма базового адреса и значения переключателя «ADDR» (0 … 7), т.е. переключателями можно задать 8 различных адресов при одном базовом адресе;
• скорость 9600 бод, 8 бит, чётность, 1 стоп;
• задержка передачи и макс. допустимая пауза между символами при приёме 3.5 символа;
• выключен алгоритм определения аварии питания (см. Приложение 1).

Для запуска КР необходимо установить его адрес переключателями «ADDR» и подать напряжение питания 12 … 30 В на соответствующие клеммы.

На плате КР имеются 2 светодиодных индикатора. При исправном функционировании КР индикатор «Контроль» мигает с частотой один раз в секунду. Индикатор «Передача» светится при передаче данных КР по сети телемеханики.

Для изменения настроек КР необходимо подключить его к компьютеру согласно схеме рис. 5 и воспользоваться программой «НАСТРОЙКА КР (USB)», поставляемой по заказу и доступной на сайте производителя.

Режим работы выходов каналов задаётся с помощью микропереключателей (рис. 2). Режим работы выходов тока задаётся положением движка микропереключателей каждого канала в соответствии с таблицей:

Режим работы выходов напряжения задаётся положением движка микропереключателей каждого канала в соответствии с таблицей:

Входные данные (к КР) / Выходные данные (от КР)

ADDR, FUNC, DATA, DATA, … CRCL, CRCH

• ADDR — адрес КР (диапазон адресов для КР — F0h…F7h);
• FUNC — запрашиваемая функция;
• DATA — передаваемые данные (зависят от функции, могут отсутствовать).

В КР имеется 8 двухбайтных регистров с адресами 00h…07h и 7 регистров EEPROM с адресами 100h..106h, содержащих информацию о настройках КР.

Назначение регистров:

03 (04) Read Holding Registers (Чтение регистров)

06 Preset Single Register (Запись единичного регистра)

16 (10 Hex) Force Multiple Register (Запись группы регистров)

17 (11 HEX) Чтение идентификатора подчинённого

Содержание байтов данных в ответе специфично для каждого типа контроллеров. Формат ответа для КР показан ниже.