В предыдущем материале мы рассматривали системы мониторинга, построенные на базе логгеров (регистраторов). Но иногда возможностей систем такого типа не хватает, когда требуется более сложная логика обработки данных от датчиков, возможность управления сопряженными устройствами и масштабируемость системы на большие объекты. В этих случаях системы диспетчеризации и управления строятся на основе промышленного протокола modbus и устройств работающих по этому протоколу.
Выдержка из википедии:
Modbus был разработан компанией Modicon (в настоящее время принадлежит Schneider Electric) для использования в её контроллерах с программируемой логикой. Впервые спецификация протокола была опубликована в 1979 году. Это был открытый стандарт, описывающий формат сообщений и способы их передачи в сети, состоящей из различных электронных устройств. Первоначально контроллеры MODICON использовали последовательный интерфейс RS-232. Позднее стал применяться интерфейс RS-485, так как он обеспечивает более высокую надёжность, позволяет использовать более длинные линии связи и подключать к одной линии несколько устройств. Многие производители электронного оборудования поддержали стандарт, на рынке появились сотни использующих его изделий.
Оборудование
Как видим, это довольно зрелый протокол и давно стал стандартом для построения промышленных систем автоматизации. При построении систем на базе modbus используются различные компоненты, которые сопрягаются между собой подобно конструктору, что дает неограниченные возможности по расширению (масштабированию) системы. Например, датчики могут непосредственно работать про протоколу modbus и их можно подключить в сеть напрямую. На рисунке представлен датчик температуры и влажности modbus производства «Релсиб» — нашего проверенного партнера.
Modbus датчик температуры и влажности ДВТ-03.RS
Если требуется подключение в modbus сеть датчиков аналогового типа (4-20мА и др.), цифровых или дискретных датчиков, то в этом случае используются так называемые модули ввода.
Модуль ввода дискретных датчиков МВ110-16Д
К модулю ввода присоединяются датчики с соответствующим сигналом, а сам модуль ввода подключается в modbus сеть. В modbus сети различают ведущее и ведомые устройства (master, slave). Ведущее устройство может быть только одно и в качестве него может выступать как прибор, так и компьютерная программа. Часто мастером сети является программируемый логический контроллер — устройство представляющее собой небольшой промышленный компьютер, которому можно самостоятельно задать логику работы. Например, он может на основе поступающих данных управлять большим количеством сопряженного оборудования, передавать данные по модему и многое другое. Возможности этих приборов ограничены только фантазией программиста и спектром задач автоматизации.у
Программируемый логический контроллер ПЛК110
Ведущее устройство или мастер сети опрашивает ведомые устройства и получает от них ответы. В ответах могут приходить данные, коды ошибок и другая служебная информация, заложенная в устройства производителем.
Программное обеспечение системы электронного мониторинга
Информация с приборов нижнего уровня (датчики, реле и др.) должна где-то отображаться и/или сохранятся для анализа. Для этой задачи часто используют специализированные программы, называемые SCADA — от английских слов (Supervisory Control And Data Acquisition System), что в переводе система сбора данных и контроля. Эти системы обладают богатыми возможностями по отображению информации. Существует графика на любой случай и для любого техпроцесса.
Пример экрана SCADA системы
Проект по визуализации техпроцесса создается в редакторе SCADA системы, а потом запускается в эксплуатацию.
Наиболее распространенные примеры построения систем автоматизации и диспетчеризации.
Ключевые преимущества систем диспетчеризации и управления на основе modbus:
- Надежный способ связи между устройствами, длина проводной линии до 1200м. При использовании радиоканала дальность до 5 км, а при использовании GSM связи — неограниченно.
- Проверенная годами надежность, протокол работает с 1979 года!
- Данные могут передаваться как по проводам так и по воздуху.
- Могут быть использоватьны существующие локальные компьютерные сети.
- Широкий выбор устройств, поддерживающих данный протокол, как российских так и зарубежных производителей.
- Система строиться как конструктор из кубиков — можно наращивать возможность постепенно по мере необходимости.
- Большой выбор программного обеспечения, в частоности SCADA систем и систем сбора данных телеметрии.
Будем рады проконсультировать Вас по вопросам поддержки и построения систем контроля и диспетчеризации на основе modbus. Обращайтесь к нам через форму обратной связи.