На лицевой панели модулей ввода-вывода могут быть расположены светодиоды индикации состояния внешних цепей

 Одной из важнейших характеристик контроллеров является их способность поддерживатьлокальный, расширенный, удаленный и распределенный ввод-вывод.

Под локальнымследует понимать такой ввод-вывод, когда модули ввода-вывода размещаются непосредственно на том же шасси, на котором размещен и модуль центрального процессора. Так как количество слотов в шасси ограничено (максимум 16-18 для некоторых контроллеров), то и количество локальных вводов-выводов может быть также ограничено. Преимущество локальных вводов-выводов заключается в том, что они имеют высокую скорость обновления данных. При всех прочих равных условиях, скорость обработки этих вводов-выводов очень высока. Эта характеристика особенно важна, когда речь идет о регулировании технологических параметров.

Для поддержки большего числа переменных фирмы-производители аппаратных средств снабдили свои системы возможностью расширения локального ввода-вывода. Эти шасси расширения с размещенными в них модулями ввода-вывода соединяются между собой специализированным коротким кабелем и могут быть отнесены максимум на несколько десятков метров от центрального процессора. Некоторые комплексы контроллеров способны поддерживать одно-два шасси расширения, другие – десятки шасси с очень большим количеством модулей ввода-вывода.

Например, контроллерыPLC-5/40L, PLC-5/60L(Allen-Bradley) допускают расширение локального ввода-вывода для ускоренного обновления данных (в соответствии с рисунком 8.1). Это позволяет расширенному процессору сканировать до 16 расширенных шасси ввода-вывода. Расширенные шасси могут быть разнесены на расстояние до 30 м от процессора.

Рисунок 8.1 – Организация расширенного ввода-вывода

Удаленный ввод-вывод применяется для систем, в которых имеется большое количество датчиков и других полевых устройств, находящихся на достаточно большом расстоянии (1000 и более метров) от центрального процессора. Это относится и к объектам химической и нефтехимической промышленности, часто находящихся на больших расстояниях от пунктов управления. Такой подход позволяет уменьшить стоимость линий связи за счет того, что модули ввода-вывода размещаются вблизи полевых устройств.

Часто каналы удаленного ввода-вывода обновляются асинхронно по отношению к сканированию процессора. Поэтому из числа задач, использующих удаленный ввод-вывод, решены могут быть только те, которые не требуют обновления ввода-вывода на каждом шаге.

Фирмы-производители аппаратных средств автоматизации решают проблему удаленного ввода-вывода по-разному.

Поддержка удаленных вводов-выводов может осуществляться посредством модулей, называемых «удаленный ведущий» и «удаленный ведомый». Ведущий модуль располагается в локальном каркасе контроллера и соединяется кабелем с «удаленным ведомым», который находится в удаленном каркасе (контроллерыDL205, DL405 фирмы Koyo, контроллер Quantum компании SchneiderElectric). Один ведущий модуль может поддерживать 32, 64, 125 ведомых. В свою очередь, некоторые процессоры могут поддерживать несколько ведущих модулей. Таким образом, системы управления, построенные по технологии удаленного ввода-вывода, способны обрабатывать многие тысячи параметров.

В соответствии с рисунком 8.2, показана реализация удаленного ввода-вывода процессорами D2-240/250 контроллеров семейства Direct LogicDL205.Каждый модуль D2-RMSM поддерживает один канал удаленных вводов-выводов (до 31 каркаса). Процессор D2-250 способен поддерживать семь мастер-модулей D2-RMSM.

Рисунок 8.2 – Организация удаленного ввода-вывода

Другое решение организации удаленного ввода-вывода обеспечивается встроенным в процессор портом, играющим роль «мастера» (контроллеры PLC-5 фирмы Allen-Bradley, контроллеры Premium компании SchneiderElectric).

Распределенный ввод-вывод является разновидностью удаленного, с той лишь разницей, что количество параметров, которое требуется «достать», мало (от нескольких параметров до десятков). Поэтому решение с применением каркасов удаленного ввода-вывода, рассчитанных на достаточно большое количество параметров, может оказаться дорогим. В связи с этим некоторые фирмы предлагают специализированные решения (система Field Controlфирмы GEFanuc, система ввода-выводаFLEXI/Oфирмы Allen-Bradley).

Например, для использования модулей ввода-вывода системыFLEXI/Oнеобходим монтажный рельс, модуль адаптера, источник питания, модули контактной базы и кабель. Один модуль адаптера может поддерживать до 8 модулей контактной базы. Это позволяет реализовать 128 дискретных вводов-выводов (или 64 аналоговых ввода, или 32 аналоговых вывода). Пример организации удаленного и распределенного ввода-вывода на базе контроллеров фирмы Allen-Bradley, системы FLEXI/O и сети RemoteI/O (в соответствии с рисунком 8.3).

Рисунок 8.3 – Распределенный ввод-вывод FlexI/O

Одно из решений распределенного ввода-вывода – применение интеллектуальных устройств, объединенных полевой шиной.

Билет 4. Типы и формат переменных в программах для промышленных контроллеров. Глобальные и локальные переменные. Примеры адресации каналов входов/выходов.

Билет 5. Понятие рабочего цикла программ для промышленных контроллеров. Режимы работы, время рабочего цикла и время реакции промышленных контроллеров.