Контроллеры ПЛК-166.М2И (далее – контроллеры) предназначены для измерений унифицированных токовых сигналов, обработки частотных и импульсных сигналов, сигналов состояния от первичных измерительных преобразователей, формирования сигналов управления технологическим оборудованием по заданным алгоритмам, а также приема и передачи информации по каналам связи в автоматизированных системах управления технологическими процессами (АСУ ТП), системах автоматизированного контроля и управления нефтегазодобычей и в автономных автоматизированных системах управления и мониторинга.

1.2.1 Цифровые входы

Сигналы на дискретных входах обрабатываются как ТС и ТИР в терминах телемеханики. Входы гальванически развязаны (групповая развязка) и имеют защиту до 500 В переменного напряжения.

Программируемое время подавления дребезга от 1 мс до 10 с.

Все входы имеют общую «землю», на которой перемычками задается потенциал встроенного источника напряжения:

• «0 В» — режим пассивного входа;
• «−12 В» — режим подпитки входов для датчиков с открытым коллектором и общим проводом с отрицательным потенциалом;
• «+12 В» — режим подпитки входов для датчиков с открытым коллектором и общим проводом с положительным потенциалом.

На всех входах присутствует защита от импульсных перенапряжений выше 30 В. Для вывода в SCADA «Телескоп+» доступны базовые входы контроллера и все входы подключаемых КР-Д16А8.М2.

1.2.2 Аналоговые входы

Сигналы, поступающие на аналоговые входы, обрабатываются как ТИТ в терминах телемеханики.

Имеется защита каждого входа от тока более ±50 мА и перенапряжения до ±30 В. Аналоговые входы гальванически связаны с минусом источника питания 24 В и имеют шумоподавление путем цифровой фильтрации. Для вывода в SCADA «Телескоп+» доступны базовые входы контроллера и все входы подключаемых КР-Д16А8.М2.

1.2.3 Входы термосопротивлений

1.2.4 Выходы управления

Для управления из SCADA «Телескоп+» доступны все выходы. Все выходы управления имеют индивидуальную гальваническую развязку.

1.2.5 Порты связи

Контроллер имеет следующие порты связи: модемный для подключения радиостанции, RS-232, два порта RS-485, Ethernet, ЛП USB и порт USB для подключения накопителя USB-FLASH.

Соединение через GPRS позволяет использовать весь набор протоколов, которые поддерживает порт Ethernet. Для использования тарифов сотовых операторов без выделения глобального IP адреса реализован режим пассивного сервера: в этом режиме контроллер при регистрации в сети оператора связи открывает соединение на указанном в конфигурации сервере с глобальным IP адресом.

1.2.6 Программное обеспечение

В контроллерах применяется встроенное (системное) программное обеспечение (ПО). ПО имеет разделение на метрологически значимую часть ПО и метрологически незначимую часть ПО.

Метрологически значимая часть включает в себя обработку сигналов от первичных преобразователей, функционирование прикладного программного обеспечения, индикацию полученных и вычисленных параметров, формирование выходных сигналов, настройку и проведение диагностики контроллеров, взаимодействие с контроллерами расширения. Метрологически незначимая часть включает в себя ПО, не связанное с выполнением измерений.

Идентификационные данные ПО контроллеров (номер версии и цифровой идентификатор ПО) выводятся на показывающее устройство в момент подачи питания на контроллер. Номер версии ПО контроллера можно также считать при помощи программы локального пульта ЛП-USB.

1.2.7 Конструктивное исполнение

Контроллер изготавливается в пластиковом корпусе для монтажа на DIN рельс. Настенный монтаж возможен при установке на корпус монтажных кронштейнов, поставляемых по дополнительному заказу. Внешний вид, габаритные размеры и назначение элементов корпуса контроллера приведены в Приложении 1. Габаритные размеры корпуса — 156(180*)×101×32,6 мм (* — вариант настенного монтажа).

1.2.8 Условия эксплуатации

Питание контроллера осуществляется от сети переменного тока напряжением (100 … 264) В; частотой (49 … 51) Гц или от источника постоянного тока напряжением (21 … 30) В. Потребляемая мощность не превышает 5 Вт. Степень защиты контроллера от воздействия окружающей среды — IP50.

Контроллер предназначен для работы в следующих рабочих условиях:

• температура окружающего воздуха от минус 40 °С до +60 °С;
• верхнее значение относительной влажности воздуха 95 % без конденсации влаги.

Контроллер выполнен на одной плате и максимально адаптирован для выполнения задач сканирования объектов, управления, обработки и передачи информации. Для работы с конкретными объектами возможно использование программного обеспечения, поставляемого в штатной комплектации (для работы с ГЗУ).

Цифровые входы контроллера могут обрабатываться как телесостояние (ТС), телеизмерение интегральное (ТИИ), телеизмерение расхода (ТИР). Входы защищены оптронной гальванической развязкой, входными сигналами для которой являются импульсы тока: логический «0» не более 0,5 мА, логическая «1» не менее 5 мА. Опрос датчиков, имеющих выход типа «сухой контакт», выполняется с использованием встроенного гальванически развязанного источника питания.

Аналоговые входы обрабатываются с помощью 10-разрядного АЦП с периодом опроса 1 мс, с последующей фильтрацией и усреднением. Для любого входа могут быть инициированы собственные уставки, и дальнейшая обработка сигнала может производиться как по текущим значениям параметра, так и по его выходу за установленные границы.

При помощи портов Ethernet, RS-232, RS-485, «Радиостанция» контроллер реализует функции объединения контроллера и контроллеров расширения в локальную сеть, подключения внешних интеллектуальных устройств и датчиков, имеющих протокол MODBUS, для связи с локальным пультом управления или SCADA-системой.

Контроллер выводит на светодиодные индикаторы «Контроль» и «Маркер» состояние своей работы. При исправном функционировании контроллера индикатор «Контроль» мигает с частотой один раз в секунду. Индикатор «Маркер» светится при передаче данных контроллера в сеть телемеханики.

При работе контроллера в качестве контроллера ГЗУ один контроллер может поддерживать одновременную работу двух ГЗУ. При этом максимальное количество контроллеров в SCADA-системе «Телескоп+» равно 255. Максимальное количество замеряемых скважин, поддерживаемых системой для каждой установки ГЗУ — 14.

В составе SCADA-системы «Телескоп+» контроллер работает с ГЗУ независимо от постоянного наличия связи между сервером системы и контроллером на объекте, обеспечивая передачу данных с временными метками событий при восстановлении канала связи.

При работе контроллера в составе SCADA-системы «Телескоп+» для каждого устройства предусмотрен ввод следующих исходных данных:

• номер выхода телеуправления включения гидропривода;
• цифровой вход контроля состояния гидропривода (далее ГП);
• номера цифровых входов для считывания кода ПСМ;
• номер входа замера жидкости;
• номер входа замера газа;
• время включения ГП;
• время стабилизации (выключенного состояния ГП);
• параметры описания установки.

Для каждой скважины определяются следующие параметры:

• время успокоения;
• время замера;
• время коррекции (время контроля наличия жидкости на входе установки, при отсутствии которой производится переключение на следующую действующую скважину);
• номер входа, отражающего состояние скважины (активность насосного агрегата).

Система обеспечивает запись в базу данных (БД) по каждой замеряемой скважине следующих параметров: объем добытой жидкости с признаком достоверности; объем добытого газа с признаком достоверности. Для служб КИПиА система выдает номер замеряемой скважины и состояние работы ГЗУ.

Система обеспечивает возможность управления оборудованием из мнемосхем с рабочих мест системы по следующим операциям:

• блокирование ГЗУ на указанной скважине;
• деблокирование ГЗУ;
• переключение на заданную скважину;
• оперативное включение/исключение скважин из работы;
• разрешение/запрет окончания счета по скважине при останове насосного агрегата (опционально);
• съем текущего состояния и замера до окончания счета.

Система обеспечивает возможность отображения следующих параметров: номер скважины на замере; объем жидкости за время замера, пересчитанный на сутки; фазу измерения (поиск следующего отвода, стабилизация, начало замера, фаза коррекции и т.д.); состояние насосного оборудования скважин; тип насосного агрегата; расчетный дебит скважин.

Система записывает в БД значения по скважине в случае преждевременного завершения замера при переключении скважины оператором или при отключении насоса с признаком недостоверности.

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

По способу защиты от поражения электрическим током контроллер относится к классу II по ГОСТ 12.2.007.0.

Перед установкой и запуском контроллера на объекте необходимо запрограммировать исходные параметры. Программирование в контроллере параметров объекта производится с персонального компьютера (далее ПК), подключаемого к контроллеру, через порты USB или Ethernet.

Программирование вычислителя выполняется двумя способами:

1. При помощи программы ЛП-USB, входящей в комплект поставки. Для работы программы ЛП-USB в ПК должен присутствовать порт USB, а также установлено следующее ПО.
   Операционная система: Microsoft Windows 7 Service Pack 1 (SP1) или более поздние версии.
   Программная платформа: Обязательно наличие установленного пакета .NET Framework 4.8 (или выше).
   Инструкция по установке ЛП-USB находится на диске, входящем в комплект поставки.
2. При помощи стандартной программы Web-браузера. В этом режиме ограничения по типу операционной системы отсутствуют. Допускается использование любых современных ОС, включая Linux, Android, macOS, iOS, Microsoft Windows. В этом режиме контроллер должен быть включен в локальную сеть Ethernet как сетевой узел. При таком подключении отсутствуют ограничения на использование операционных систем. В этом режиме контроллер будет доступен всем клиентам локальной (или глобальной) сети. Для обращения к контроллеру достаточно набрать в браузере строку «http://aaa.bbb.ccc.ddd», где aaa.bbb.ccc.ddd – IP адрес контроллера.

Подключение к контроллеру через программу ЛП-USB даёт возможность настройки прав доступа к контроллеру (окно «Настройки безопасности») и настроек сетевого подключения интерфейса Ethernet (окно «Настройки сети»); при обращении к контроллеру через сеть эти пункты конфигурации отсутствуют.

2.2.1.1 Разграничение доступа к контроллеру

В контроллере реализовано два уровня доступа к данным и настройкам:

1. НАБЛЮДАТЕЛЬ. Авторизация не требуется. Пользователь имеет право просматривать текущие значения входов и текущую конфигурацию контроллера через Web-браузер и ЛП-USB.
2. НАЛАДЧИК и ОПЕРАТОР. Для входа в этот режим требуется авторизация. Помимо действий, допустимых для наблюдателя, при помощи Web-браузера разрешено изменение параметров в окнах «Реквизиты узла», «Интерфейсы», а при помощи ЛП-USB открыта возможность конфигурирования сетевых параметров в окне «Настройки сети».

2.2.1.2 Настройка прав доступа и авторизация

Для настройки прав доступа подключите контроллер к порту USB (см. Приложение 2) персонального компьютера при помощи кабеля, входящего в комплект поставки (или аналогичного). Запустите программу ЛП-USB и выберите пункт «Настройки безопасности».

При выпуске контроллера из производства пароль для доступа с правами Наладчик — «1000000», для доступа с правами Оператор1 — «0000001», Оператор2 — «0000002», Оператор3 — «0000003», Оператор4 — «0000004». В этом окне возможно редактирование имени пользователя и значений их паролей. В качестве пароля может быть число от 1 до 9999999.

При установке пароля длиной 7 значащих цифр (нули слева не учитываются) соответствующий пользователь имеет права доступа НАЛАДЧИК, при длине пароля меньше 7 знаков — ОПЕРАТОР. Возможно задание до 5 пользователей с различными уровнями доступа. Неиспользуемые пользователи должны быть описаны с паролем «0000000».

Опишите реквизиты узла: название и адрес предприятия, ответственное лицо, телефон. Для этого выберите окно программы «Реквизиты узла» и задайте необходимые значения.

Информация из строки «Идентификатор узла» необходима для работы контроллера в составе сети при сборе информации с контроллера по каналам связи GSM/GPRS и в сетях с выходом в интернет без глобального IP адреса у конечных устройств.

Три нижние строки этого окна не подлежат вводу. «Серийный номер» и «Версия встроенного ПО» — это идентификационные параметры контроллера. «Время с момента включения» — это время с момента подачи сетевого питания на контроллер.

Внешними устройствами для контроллера являются следующие:

• датчики с дискретным выходным сигналом типа открытый коллектор типа n-p-n или p-n-p, «сухой контакт», активный выход;
• датчики с выходным токовым сигналом 0-5 мА, 0-20 мА, 4-20 мА, 20-4 мА;
• исполнительные устройства, подключенные к интегрированным в контроллер релейным выходам управления;
• устройства с цифровым протоколом Modbus Slave RTU;
• устройства верхнего уровня с цифровым протоколом Modbus Master RTU;
• ПК, взаимодействующие с контроллером через каналы связи;
• контроллеры расширения входов КР-Д16А8.М2;
• контроллеры расширения выходов КР-8Р.М2;
• контроллеры расширения выходов КР-4А.М2;
• контроллеры расширения ПИК3.01;
• преобразователи интерфейсов А232/485;
• преобразователи интерфейсов RS232/RS422;
• контроллеры опроса датчиков с интерфейсом HART — КР-HART.М2;
• модемы для работы по коммутируемой и выделенной линии;
• модемы GSM или GSM/GPRS;
• радиостанция, работающая по протоколу v.23.

Контроллер и все подсоединяемые к нему внешние устройства должны быть заземлены на общий контур заземления.

Монтаж электрических цепей между контроллером и первичными преобразователями, а также подключение кабелей питания, следует производить в соответствии с технической документацией на составные части и проектом на технологический объект. При этом необходимо учитывать следующие общие положения:

• с целью минимизации влияния дополнительных помех и наводок от близко расположенных силовых кабелей или другого оборудования, а также для защиты от механического повреждения кабелей, желательно размещение всех кабелей в стальных заземленных трубах (металлорукавах) и/или использование экранированных кабелей;
• не допускается прокладка измерительных цепей в одной трубе с силовыми цепями 220 В;
• для линий связи между датчиками с выходным сигналом силы тока и контроллером при сечении проводов 1 мм² — не более 10 км;
• для линий связи между датчиками с сигналом типа «замкнуто/разомкнуто» или «открытый коллектор», частотой следования импульсов не более 200 Гц и длительностью импульсов не менее 2,5 мс — не более 1 км; при этом суммарное сопротивление каждой пары проводов (прямого и обратного) должно быть не более 500 Ом;
• для линий связи между датчиками с выходным частотным или числоимпульсным сигналом типа «замкнуто/разомкнуто» или «открытый коллектор» частотой следования импульсов до 10 кГц и длительностью импульсов не менее 50 мкс длина линии связи должна выбираться из условия обеспечения передачи уровня сигнала до контроллера без потерь; при этом связь должна производиться витой парой, а суммарное сопротивление проводов (прямого и обратного) должно быть не более 500 Ом.

Допускаемое сечение каждого проводника, непосредственно подключаемого к контроллеру, должно быть (0.75 … 2.5) мм². Это определяется конструкцией клеммных зажимов.

Линии связи по цифровым каналам RS232, RS485 необходимо прокладывать экранированной витой парой. Предельная длина связи в зависимости от типа интерфейса составляет: 10 м — для линий связи по стандарту RS232; 1500 м — для линий связи по стандарту RS485. Прокладка линий связи между устройствами, объединяемыми по стандарту RS485, должна выполняться согласно топологии соответствующей сети.

Подключение к контроллеру кабеля сетевого питания переменного напряжения 220 В производится через трехконтактный клеммный разъем. Для этого используются клеммы L, N, G. Пример подключения сетевого питания показан в Приложении 5.

Клеммный разъем для подключения сетевого питания входит в комплект поставки контроллера.

При использовании источника постоянного напряжения 24 В в качестве основного или резервного питания контроллера, это напряжение необходимо подавать через внешние клеммы 24VDC «–» и «+». Пример подключения источника питания постоянного напряжения показан на рисунке Приложения 5.

При работе контроллера с ПК для локальной настройки или наладки при помощи программы ЛП-USB подключение контроллера к ПК осуществляется через порт USB ПК (Приложение 2). В этом случае порты USB в контроллере и ПК соединяются кабелем USB2.0 A-B, входящим в комплект поставки (или аналогичным).

Для работы контроллера с Web-браузером и/или осуществления опроса интеллектуальных устройств по протоколу Modbus/TCP контроллер подключается в локальную сеть через порт Ethernet как сетевое устройство. Сетевые настройки для работы контроллера в сети Ethernet выполняются при помощи программы ЛП-USB через пункт меню «Настройки сети» в окне «Настройки сетевых параметров».

Схема подключения контроллера к ПК приведена в Приложении 2.

Подключение адаптеров RS232/RS485, внешнего модема и других внешних устройств к порту RS232 контроллера производится через разъем DB9 порта RS-232. Данный порт не имеет гальванической развязки, поэтому к нему рекомендуется подключать устройства и адаптеры, имеющие гальваническую развязку для улучшения помехоустойчивости.

Разъем порта RS232 соответствует типу DB9M и имеет следующее назначение контактов:

Для изменения настроек для порта RS232 с ПК при помощи ЛП-USB или Web-браузера необходимо выбрать пункт «Интерфейсы». Этот пункт меню отсутствует, если пользователь не прошел процедуру авторизации с уровнем доступа НАЛАДЧИК или ОПЕРАТОР.

Каждому последовательному порту контроллера (RS485-1, RS485-2, RS232, Модем v.23) в настройках интерфейсов назначается один из следующих режимов работы:

• -не используется-;
• Телескоп+(tcp4660);
• Телескоп+(tcp4661);
• Телескоп+(ретрансляция);
• Modbus/TCP;
• Шлюз ЛПУ;
• Внешний клиент ISaGRAF Debug Interface;
• Сервисный выход;
• Управляется приложением ISaGRAF;
• Прозрачный порт(tcp1500);
• Modbus Slave по карте переменных из приложения;
• Ретрансляция Modbus из «Телескоп+» / ИУС «Регион 3.0»;
• Контроллеры расширения КР, ПИК (для RS232 — «Контроллеры расширения УК, КР»);
• SLIP-сервер, GPRS, Локальный пульт (для порта RS232).

Телескоп+(tcp4660). Для варианта подключения контроллера без использования сети Ethernet этот режим работы порта позволяет подключать сервер SCADA системы «Телескоп+» напрямую или через встроенный или внешний модем v.23. В этом режиме контроллер работает в режиме Ethernet шлюза для протокола «Телескоп+» на выбранный порт. Первичный поток данных от SCADA системы «Телескоп+» будет ожидаться на TCP сокете с номером 4660. Дополнительные опции позволяют определить скорость и параметры чётности последовательного канала для работы с ведомыми устройствами.

Телескоп+(tcp4661). Тот же режим для варианта подключения без использования сети Ethernet: сервер SCADA системы «Телескоп+» подключается напрямую или через встроенный или внешний модем v.23, контроллер работает в режиме шлюза для протокола «Телескоп+» на выбранный порт, первичный поток данных ожидается на TCP сокете с номером 4661.

В разделе «Настройки системы сбора данных» в полях «Адрес сервера 1» и «Адрес сервера 2» может быть вписан DNS или IP адрес с указанием номера TCP порта через двоеточие. Если сервер сбора данных не используется, рекомендуется очистить поля этих параметров для снижения нагрузки на сетевую подсистему контроллера. Поле «Период проверки связи» используется для периодической проверки соединения с сервером в режиме работы через GPRS-соединение: проверка выполняется при отсутствии активности сервера в течение периода времени большего, чем указано, и если при проверке обнаруживается невозможность передачи данных по активному каналу, происходит переинициализация GPRS-соединения.

Ретрансляция команд Modbus из протокола Телескоп+ / ИУС «Регион 3.0». Порт, сконфигурированный для работы в этом режиме, будет работать как Modbus Master для передачи запросов от сервера системы Телескоп+. Поддерживаются одиночные и циклические команды, а также запросы с маской на принятые от ведомого устройства данные. Если с контроллером работает система «Регион 3.0», то запросы ретрансляции пакетов команды 74hex/116dec будут передаваться на этот порт.

Шлюз ЛПУ. К порту RS232 контроллера могут быть подключены контроллеры ТК-84.М1, ТК-166.ХХ, ПЛК-84.М1 и ПЛК-166.02 в режиме локального пульта управления. В этом режиме контроллер выполняет роль шлюза IP-RS и позволяет при помощи программы «Локального пульта управления» работать с этими контроллерами. При использовании адаптеров А232/485 можно подключить группу приборов к одному порту контроллера.

SLIP-сервер. К порту подключается проводной или беспроводной модем в режиме передачи данных. После соединения модемов со стороны прибора и со стороны удалённого компьютера организуется сегмент локальной сети. Этот протокол происходит из систем, базирующихся на ОС Linux; в современных системах от Microsoft протокол удалён из базового пакета протоколов и требует установки стороннего программного обеспечения для установления связи.

GPRS. К порту подключается GSM/GPRS модем, обеспечивающий выход в глобальную сеть. Дополнительно настраиваемые параметры: скорость порта, точка доступа к провайдеру, телефон, имя пользователя, пароль. Если провайдер после установления выдаёт контроллеру динамический IP-адрес в глобальном адресном пространстве, то есть возможность использовать сервис DynDNS для привязки его к фиксированному доменному имени. Выделенный после подключения IP-адрес и статистика соединения отображаются ниже настроек соединения.

Внешний клиент ISaGRAF Debug Interface. Режим предназначен для отладки приложения пользователя в системе программирования ISaGRAF Workbench контроллеров ПЛК-166.М2, поддерживающих последовательный порт как интерфейс отладчика системы. Для установления соединения с контроллером, присоединённым к последовательному порту ПЛК-166.М2, отладчик системы ISaGRAF Workbench должен быть описан как подключенный к устройству с IP-адресом, соответствующим IP-адресу ПЛК-166.М2И, а TCP порт (socket) необходимо указать равным 1101. Поддерживаемые в этом режиме отладки контроллеры: ПЛК-84.М1, ТК-166.03, ПЛК-84.М2, ПЛК-84.М2И.

Сервисный выход. Опция не используется пользователем. В случае появления проблем в системе этот порт может быть использован для детальной диагностики под руководством службы поддержки СКБ «Промавтоматика».

Управляется приложением ISaGRAF. При выборе этой опции последовательный порт резервируется для работы со стороны приложения пользователя. Зарезервированных таким образом портов может быть несколько, если этого требует поставленная задача. Приложение взаимодействует с назначенными ему портами через специализированный набор функций из библиотеки поддержки контроллера. Скорость, четность и способ управления переключением направления передачи данных определяется приложением пользователя.

Прозрачный порт (tcp1500). В этом режиме порт функционирует в режиме прозрачной передачи данных от TCP сокета с номером 1500 в выбранный последовательный порт и обратно. Скорость и четность для последовательного интерфейса задаются в дополнительных параметрах. Этот режим может использоваться для доступа сетевых устройств или ПК, находящихся в одной сети с контроллером, к сторонним устройствам с байт-ориентированным протоколом на интерфейсах RS232 или RS485.

Modbus/TCP. В этом режиме выбранный последовательный порт функционирует как ведущий с протоколом Modbus RTU Master. Запросы, поступающие на сокет протокола Modbus/TCP, конвертируются в Modbus RTU и посылаются ведомому устройству. На один указанный сокет могут подключиться одновременно 2 клиента; по протоколу Modbus/TCP контроллер отвечает на адреса (номер клиента) с 0 до 16 включительно. Если реализация протокола со стороны клиента поддерживает опцию закрытия соединения после каждого цикла обмена, то рекомендуется её использовать — такой подход позволяет подключаться к контроллеру одновременно более чем двум клиентам. Ответ, если он получен, разбирается и упаковывается по стандарту Modbus/TCP для отправки клиенту. Поле «Номер TCP сокета» в настройках протокола Modbus/TCP указывает, какой сокет будет обслуживаться со стороны контроллера в качестве сервера протокола Modbus/TCP. Если ни один порт не выбран в качестве обслуживающего протокол Modbus/TCP, то протокол Modbus/TCP будет обращаться к карте переменных приложения: в приложении пользователя каждой переменной может быть назначен адрес в адресном пространстве регистров протокола Modbus для доступа к данным со стороны систем верхнего уровня.

Контроллеры расширения КР-Д16А8.М2, КР-8Р.М2, ПИК3.01. В этом режиме выбранный порт работает как Modbus Master RTU в режиме опроса контроллеров КР-Д16А8.М2 (адреса 48-54), КР-8Р.М2 (адреса 64-71) и ПИК3.01 (адреса 16-19). Скорость и четность порта для этого режима фиксированные: 9600 бод, 8 bit, Even, 1 stop. Все подключенные устройства опрашиваются с периодом 1 секунда, собранные данные отображаются на адресное пространство входов и выходов контроллера. С контроллера расширения ПИК3.01 считываются данные по токовым входам и входам термосопротивления, а также частота с частотно-импульсных входов; данные по количеству импульсов с ПИК3.01 не собираются в контроллер. Полученные данные складываются особым образом, без прямого отображения на адресное пространство системы «Телескоп+», но они доступны для приложения пользователя и визуализируются через Web-интерфейс; приложение пользователя может получать информацию с ПИК3.01 через специальные функции библиотеки.

Modbus Slave по карте переменных из приложения. В этом режиме выбранный порт работает как Modbus Slave RTU. Карта регистров протокола строится по адресам, которые назначены переменным в приложении пользователя (сетевой адрес переменной задаётся в диалоге ISaGRAF «Целая/Вещественная переменная»). Опции режима: 1) номер клиента — только на этот адрес контроллер отзывается на запросы ведущего устройства; 2) скорость порта и четность — настройка параметров потока для выбранного порта; 3) задержка переключения направления — задержка после переключения линии управления направлением (для RS232 это линия RTS) и началом передачи данных ответа; эта опция позволяет добиться функционирования протокола Modbus RTU в условиях больших помех при коммутации направления, например, при работе через радиостанции.

Локальный пульт. В этом режиме возможна работа контроллера с ПК при помощи программы ЛП-USB через последовательный дуплексный порт ПК. При этом порт со стороны ПК соединяется с портом RS232 контроллера при помощи кабеля, имеющего следующее соответствие контактов:

Работа программы ЛП-USB через порт RS232 возможна и через переход к интерфейсу RS422 при использовании со стороны контроллера и со стороны ПК адаптеров RS232/RS422.

Подключение контроллера к локальной шине с интерфейсом RS485 производится к клеммным разъемам RS485-1 и RS485-2. Кроме этого, контакты A, B и S порта RS485-1 продублированы на разъеме «Радиостанция/RS485-1» (номера контактов — см. п. 2.2.3.6). Сигнальные провода подключаются на клеммы «A» и «B», экран линии связи — на клемму «S». Экран должен быть заземлен только в одной точке шины.

В устройствах, находящихся на конце связной линии, необходимо установить согласующую нагрузку. Согласующая нагрузка в контроллере включается переключателями «TERM RS485». Пример подключения внешних устройств к порту RS485 контроллера приведен в Приложении 5. В подключаемых к контроллеру через интерфейс RS485 внешних устройствах согласующая нагрузка устанавливается в соответствии с эксплуатационной документацией на эти устройства. Если в крайнем устройстве шины не поддерживается внутренняя коммутация согласующей нагрузки, необходимо установить сопротивление номиналом 120 Ом между двумя сигнальными линиями шины.

При подключении к портам RS485 контроллера внешних устройств следует учитывать, что оба порта RS485 имеют гальваническую развязку. Описание подключений устройств с различными протоколами аналогично описанным в п. 2.2.3.4 для порта RS232.

Подключение радиостанции, выделенной телефонной линии, физической линии к контроллеру производится на разъем «Радиостанция/RS485-1» к контактам 1 – 5. Разъем «Радиостанция/RS485-1» имеет следующее назначение контактов:

Перед подключением цифровых сигналов к контроллеру установите перемычки на печатной плате контроллера (Приложение 4), определяющие тип подключаемого сигнала (открытый коллектор n-p-n или p-n-p типа, «сухой контакт», активный выход). Подключение цифровых датчиков с питанием +(12 … 24) В, −(12 … 24) В, датчиков с активным выходом и установку перемычек, определяющих тип сигнала, необходимо производить согласно схемам Приложения 4. Цифровые датчики необходимо подключать к контроллеру на клеммы D1-D10 и на «ОБЩ. D». Время фильтрации цифровых входов (для исключения «дребезга» контактов входного реле) задается при программировании контроллера.

С ПК возможен просмотр текущего состояния цифровых входов при помощи программы ЛП-USB или через Web-браузер: в основном меню выбрать пункт «Цифровые входы». Для подключенных входов отображается текущее состояние «замкнуто»/«разомкнуто», а также счетчик фронтов сигнала «N=…» и текущее время фильтрации «Тф: …». На странице состояния входов отображается все адресное пространство цифровых входов, передаваемое по протоколу «Телескоп+». Входы, отвечающие за состояние не подключенных на данный момент устройств, отмечаются серым фоном; данные по таким входам могут быть принудительно обновлены приложением пользователя, что позволяет организовывать транспорт вычисленных или полученных нестандартным путем (с точки зрения системы «Телескоп+») данных. Входы, значение которых переопределено приложением пользователя, имеют голубой фон. Приложение пользователя имеет возможность переопределить любой вход, даже физически присутствующий в адресном пространстве входов на базе контроллера или на каком-либо устройстве расширения.

⤢ Увеличить

Подключение аналоговых датчиков непосредственно к контроллеру производится на клеммы A1-A4 и клеммы «ОБЩ. А» согласно схемам, приведенным в Приложении 4. Для различных диапазонов входного сигнала (0-5 мА, 0-20 мА или 4-20 мА) никаких коммутаций на плате контроллера не требуется: диапазон измерения аналоговых входов задается при программировании контроллера. Просмотр состояния аналоговых входов — пункт «Аналоговые входы» основного меню ЛП-USB или Web-браузера.

⤢ Увеличить

Значения входов отображаются в единицах 16-разрядного АЦП: току 0 мА соответствует нулевое значение, току 20 мА соответствует число 65535.

Помимо стандартных токовых датчиков приложение пользователя контроллера имеет возможность обрабатывать данные с высокоточных входов интерфейсного контроллера ПИК3.01. Максимальное количество обрабатываемых на шине RS485 контроллеров ПИК3.01 — не более 4-х. Поскольку полезная разрядность выходных данных, поставляемых ПИК3.01, существенно превышает 16 бит, эти входы автоматически не отображаются на адресное пространство протокола «Телескоп+». Один ПИК3.01 обрабатывает:

• до 6 частотных входов в диапазоне (0 … 10) кГц;
• до 6 токовых аналоговых входов в диапазоне (0 … 20) мА;
• до 6 входов термосопротивления в диапазоне (0 ... 1500) Ом.

Погрешность входов ПИК3.01 соответствует погрешности входов универсального вычислителя УВП-280Б.01.

Подключение цепей управления производится на клеммы выходов реле P1-P4. Примеры подключения внешних устройств к цепям управления приведены в Приложении 5. Алгоритм управления описывается при программировании в приложении пользователя, загружаемого в контроллер.

После монтажа сигнальных и связных цепей контроллера на объекте в соответствии с требованиями раздела 2.2 подключить желто-зеленый (желтый) провод сетевого кабеля к шине земли, а сетевой кабель контроллера подключить к питающему напряжению.

После проверки правильности подсоединения подать питающее напряжение на контроллер. Индикатор «Работа» (WORK) зеленого цвета должен каждую секунду изменять свое состояние, что говорит о нормальной работе контроллера и исправности основных узлов системы. Индикатор «Маркер» (LINK) красного цвета зажигается на время передачи данных на управляющий компьютер телемеханики.

Инициализация контроллера в системе телемеханики происходит автоматически. При выходе на связь контроллера с запросом инициализации пульт управления (ПУ) инициализирует параметры внешних цепей контроллера (определение цепей ТС, ТИИ, кода маски ПСМ, верхние и нижние уставки аналоговых входов).

Для того, чтобы контроллер выполнил запрос инициализации в автоматическом режиме, следует по завершении лабораторного включения произвести сброс контроллера с лабораторного пульта SCADA-системы. Сброс контроллера возможно произвести с пульта SCADA-системы, в которой контроллер будет функционировать. В этом случае контроллер будет проинициализирован теми параметрами, которые описаны в реальном пульте.

Для загрузки нового ПО вне системы отладки ISaGRAF Workbench необходимо подключиться к контроллеру при помощи программы ЛП-USB или через Web-браузер, выбрать в основном меню строку «Загрузка приложения» и затем, следуя подсказкам интерфейса загрузки, указать загружаемый файл:

1. В основном меню выбрать пункт «Загрузка приложения».
2. В появившейся форме нажать кнопку «обзор» и выбрать файл с кодом приложения APPLI.X8M. Это исполняемый код — результат компиляции проекта; его можно найти в папке проекта системы ISaGRAF. После этого нажать кнопку «загрузить данные». Многие современные браузеры по умолчанию блокируют функции прямой передачи файлов с ПК на Web-формы — в этом случае будет показано окно, требующее повторить выбор файла или изменить политику безопасности.
3. По окончании загрузки будет выдано сообщение о результате загрузки («Приложение успешно загружено») и, если загрузка прошла успешно, приложение будет запущено.

Модуль управления АГЗУ "Спутник" предназначен для управления установкой замера нефти с коммутируемым входным коллектором. Модуль организует автоматический замер жидкой и газовой фазы на всех выбранных пользователем отводах установки. Также поддерживается набор сервисных, аварийных и противоаварийных режимов работы установки, что позволяет эксплуатировать частично разукомплектованную установку, установку с поврежденными функциональными элементами, а также установку с заблокированным агрегатом переключения во избежание его повреждения в связи с климатическими факторами.

Поддерживается автоматический режим включения и выключения активных вводов в цикл замера замерной установки по изменению состояния датчиков активности насосных агрегатов. Вмешательство оператора в штатный алгоритм выполнения замеров не приводит к нарушениям в работе алгоритма: такие вмешательства протоколируются, и замер производится с отвода, установленного оператором, если он доступен для замера. Модуль обеспечивает автоматическое функционирование замерной установки при отсутствии связи с сервером системы и передачу данных по выполненным замерам при восстановлении канала связи.

Перед подключением цифровых сигналов к контроллеру следует установить перемычки на печатной плате контроллера (Приложение 4), определяющие тип подключаемого сигнала (открытый коллектор n-p-n или p-n-p типа, «сухой контакт», активный выход и т.п.). Если шифратор кода ПСМ диодный, то необходимо перемычки установить по варианту «−V» либо «+V» в зависимости от полярности включения диодов в шифраторе.

Подключение сигналов кода маски ПСМ к входам контроллера производить согласно схеме, приведенной в Приложении 6. Общий провод кода маски ПСМ следует подсоединить к клемме контроллера «ОБЩИЙ D1-D10». Подключение цепей кода маски ПСМ производить на любые 4 цифровых входа контроллера D1–D10 с последовательно возрастающими номерами, причем младший разряд кода маски ПСМ должен соответствовать входу с младшим номером.

Подключение датчиков расхода жидкости/газа с импульсным выходом производить на любые свободные цифровые входы контроллера согласно схеме, приведенной в Приложении 4. Датчики с цифровым интерфейсом RS485 подключаются на порт RS485-1 или RS485-2 согласно схеме, приведенной в Приложении 5. Подключение аналоговых датчиков (например, датчика давления) производить на клеммы контроллера A1-A4 и клеммы «ОБЩ. А» согласно схеме, приведенной в Приложении 4; для различных диапазонов входного сигнала 0-5 мА или 4-20 мА дополнительных коммутаций на плате контроллера не требуется.

Подключение цепей управления гидроприводом производится на один из релейных выходов управления P1 ... P4 на нормально-разомкнутые контакты. В частности, подключение управляющей обмотки пускателя гидропривода ГЗУ «Спутник» производится согласно схеме, приведенной в Приложении 5 (приведен пример с пускателем на выходе P4).

Алгоритм управления ГЗУ максимально приближен к алгоритму, реализованному в контроллерах серии ТК-166.02, ТК-84.М1, ПЛК-84.М2 и обеспечивает последовательный обход отводов установки с выполнением замеров на описанных в системе отводах. При переключении на очередной отвод контролируется корректность перехода в поле значений кода маски ПСМ. Поддерживаются команды опроса текущего состояния установки, блокировки гидропривода на отводе и принудительного перехода на указанный отвод.

Максимальное количество отводов для измерения — 15. Замеры количества газа и жидкости должны выполняться счетчиками с импульсным выходом. Максимальная частота следования импульсов по измерительным каналам не должна превышать 200 Гц.

Модуль управления АГЗУ "Спутник" создан как загружаемое пользовательское приложение, написанное в системе ISaGRAF Workbench. Модуль поставляется с открытыми исходными кодами, допускающими модификацию сторонними пользователями. Приложение пользователя имеет интерфейс для управления настройками и визуализации состояния объекта с целью упрощения выполнения пусконаладочных работ непосредственно на объекте. Модуль визуализации написан на JavaScript и подключен к приложению в качестве ресурса. Интерфейс к данным приложения реализован через доступ к переменным приложения, привязанным на адресное пространство протокола Modbus.

⤢ Увеличить

В приложении имеются функции работы с устройствами по протоколу Modbus. Они включены в приложение как заготовки для работы с интеллектуальными счётчиками, обладающими соответствующим протоколом.

Приложение, реализующее алгоритм управления АГЗУ "Спутник", устанавливается в контроллер как базовое при производстве контроллера. В случае загрузки пользователем иного приложения приложение управления АГЗУ "Спутник" может быть восстановлено пользователем в контроллер тремя способами:

1. через отладчик системы ISaGRAF Workbench;
2. через Web-интерфейс, пункт меню «Загрузка приложения»;
3. через программу ЛП-USB, пункт меню «Загрузка приложения».

Код приложения доступен на сайте предприятия изготовителя ООО «СКБ «Промавтоматика» www.skbpa.ru в разделе «поддержка». По запросу производитель предоставляет исходный код приложения для самостоятельной доработки пользователем. Процедура загрузки приложения отладчиком системы ISaGRAF Workbench описана в руководстве к среде проектирования; загрузка средствами ЛП-USB или web-браузера описана в разделе 2.3.3.

В штатном режиме работы все настройки для функционирования модуля приходят в контроллер от сервера системы "Телескоп+" с командой инициализации ГЗУ. При конфигурировании объекта в описателе системы «Телескоп+» необходимо задать следующие параметры:

1. Базовый вход маски ПСМ — номер первого из четырёх цифровых входов, отвечающих за определение положения коммутатора скважин. Входы маски ПСМ не могут быть разнесены в адресном пространстве входов и должны находиться на одном физическом устройстве.
2. Выход управления гидроприводом — релейный выход контроллера или контроллера расширения, с помощью которого будет происходить управление гидроприводом.
3. (*) Вход контроля активности гидропривода — используется для контроля физического включения привода переключения отводов; может использоваться любой цифровой вход контроллера.
4. Время переключения гидропривода — время в секундах, необходимое гидроприводу для перевода коммутатора на следующий измерительный отвод.
5. Время стабилизации гидропривода — время в секундах, необходимое гидроприводу для прихода в состояние готовности к следующему переключению измерительного отвода.
6. Вход счетчика жидкости — номер цифрового входа, на который будут приходить импульсы от счётчика жидкости; может использоваться любой цифровой вход контроллера.
7. (*) Вход счетчика газа — номер цифрового входа, на который будут приходить импульсы от счётчика газа; может использоваться любой цифровой вход контроллера.
8. (*) Вход активности мехфонда, отвечающий за разрешение замеров по измерительному отводу. Обычно его используют для исключения замеров по отводам с нефункционирующим насосным оборудованием.

(*) — не обязательные параметры, допускаются конфигурации ГЗУ без использования соответствующего оборудования.

Дополнительные параметры тонкой настройки объекта (конфигурируются только посредством ЛП-USB или через Web-интерфейс):

1. Опция инверсии маски ПСМ — используется при работе с дешифраторами, выдающими инверсное значение на входы контроллера. В штатном режиме работы значение кода ПСМ для первого отвода должно соответствовать (0,0,0,1). По умолчанию маска ПСМ не инвертируется.
2. Время фильтрации для счётчика жидкости (в миллисекундах) — минимально необходимое время удержания уровня для фиксации фронта; по умолчанию 10 миллисекунд.
3. Время фильтрации для счётчика газа (в миллисекундах) — минимально необходимое время удержания уровня для фиксации фронта; по умолчанию 10 миллисекунд.

В штатном режиме работы вся необходимая информация по функционированию модуля управления АГЗУ "Спутник" доступна на рабочих местах операторов и сервере системы, но при пусконаладке такой режим наблюдения является неприемлемым по многим причинам. Для наблюдения за параметрами работы установки и управления конфигурацией у модуля управления АГЗУ "Спутник" предусмотрен интерфейс на локальных средствах связи с контроллером. Режим наблюдения активируется при помощи пункта меню «Интерфейс к приложению» в главном меню контроллера, доступного с ЛП-USB или Web-интерфейса. В результате в окно браузера или ЛП-USB будет выведена форма с текущим состоянием и дополнительными настройками работы установки.

⤢ Увеличить

Инверсия маски ПСМ и времена фильтрации могут быть заданы только через эту форму: в пакете инициализации от сервера системы «Телескоп+» эти параметры не приходят. Отводы №0 и №15 являются запрещёнными кодами ПСМ.

В связи с тем, что модуль управления АГЗУ "Спутник" поставляется с исходными текстами приложения ISaGRAF, продвинутые пользователи могут производить доработку программы управления замерными установками с целью её адаптации к системам с похожей схемой функционирования. Возможные направления доработок:

• ГЗУ с использованием гидропривода и ПСМ, но имеющие расходомеры с выходными сигналами, отличными от импульсных (например, интерфейс RS-232 или RS-485 с протоколом Modbus);
• ГЗУ с несколько отличающейся схемой работы гидропривода;
• ГЗУ с отличным от бинарного способом кодирования маски ПСМ;
• ГЗУ с индивидуальными управляемыми задвижками на каждый отвод.

Таким образом, предусмотрена возможность привести значительно отличающиеся системы измерения под стандартную схему ГЗУ, функционирующую в системе "Телескоп+".

При применении контроллеров следует руководствоваться требованиями настоящего руководства по эксплуатации.

Поверка контроллеров выполняется по методике МИ 2539-99.

Для выполнения поверки контроллеров на соответствие основной абсолютной погрешности преобразования входных аналоговых сигналов в цифровое значение необходимо, чтобы в контроллер не было загружено приложение пользователя. В случае, если нужно провести поверку контроллера, в который уже загружено приложение, то необходимо остановить приложение через программу ЛП-USB или веб-интерфейс. Сделать это можно во вкладке «Интерфейсы» — сервисные функции: «стереть приложение пользователя», «контроль радиостанции», «запрос инициализации от «Телескоп+»».

В случае, если приложение пользователя не загружено в контроллер, то после загрузки и самотестирования прибор оказывается в режиме поверки аналоговых входов. В этом режиме нижняя строка отображает измеренное значение тока на аналоговых входах A1 … A4:

⤢ Увеличить

Условия транспортирования и хранения в части воздействия климатических факторов внешней среды должны соответствовать условиям группы 3 по ГОСТ 15150 при температуре минус 50 °С до +50 °С. В помещении не должно быть пыли, паров кислот и щелочей, агрессивных газов и других вредных примесей, вызывающих коррозию изделий.