Модули/SMH2Gi

This page is a translated version of the page Modules/SMH2Gi and the translation is 100% complete.

The translation checking and actualizing

Модуль	Имя	Версия	Лицензия	Источник	Языки	Платформы	Тип	Автор	Описание
SMH2Gi	Segnetics SMH2Gi	1.0	GPL2	daq_SMH2Gi.so	en,uk,ru,de	x86,x86_64,ARM	DAQ	Роман Савоченко	Сбор данных и управление аппаратными интерфейсами и модулями Segnetics SMH2Gi (http://segnetics.com/smh_2gi). Спонсирование: Василий Григорьев, Лаборатория Вакуумных Технологий Спонсирование, в адаптации SMH4: Магомед, SAVTECH Задание реализации Изначально создано: в старой Wiki

Модуль предоставляет функцию интеграции OpenSCADA в окружение программируемого панельного контроллера c ОС Linux SMH2Gi (рис.1) от фирмы Segnetics. Модуль разработан для проекта "Автоматизированной системы управления вакуумной технологической установки".

Рис.1. Контроллер SMH2Gi.

"SMH 2Gi" — программируемый логический контроллер, предназначенный для автоматизации инженерных систем зданий и технологических процессов в промышленности.

Особенности контроллера "SMH 2Gi":

1. Высокая степень модульности. Не требуется платить за неиспользуемые каналы или интерфейсы. К базовым ресурсам контроллера добавляются следующие возможности:

a. Увеличение каналов ввода-вывода за счет подключения модуля сопряжения "МС" и модулей расширения "MR".

b. Работа в сетях Lonworks или Ethernet.

c. Работа с USB-модемом, каналы CSD, GPRS, EDGE, 3G

d. Работа в VPN, работа через интернет и локальные сети

2. При добавлении новых модулей расширения нет необходимости демонтировать контроллер или разбирать его. Это значительно упрощает работу в процессе расширения системы и её наладки.

3. Свободное программирование с помощью инструмента "SMLogix" в сочетании с программой конфигурации "SMConstructor" позволяют быстро создавать управляющие программы и адаптировать их под конкретный объект.

4. Полная программная совместимость с контроллерами "SMH2010", "Pixel" и "SMH 2G". Не требуется создавать программы заново.

5. Возможность работы в сетях, построенных на Modbus и Ethernet в роли ведомого (Slave) или ведущего (Master) устройства.

6. Графический дисплей, позволяющий выводить различные объекты визуализации, графики процессов и текст различного размера.

Таблица 1: Характеристики SMH2Gi

Наименование	Тип (Значение)
Питание
Номинальное напряжение питания	24 В постоянного тока ± 5%
Допустимый диапазон напряжения питания	18…36 В постоянного тока
Потребляемая мощность	Не более 5 Вт без модуля "МС" и не более 10 Вт с подключенным "МС"
Процессор, память
Управляющий процессор, разрядность шины	Freescale iMX27 с ядром ARM926EJ-S, 32 bit
Рабочая частота процессора	400 MHz
Операционная система	Linux 2.6.29
Размер и тип оперативной памяти	64 Mbyte (или 128 Mbyte) DDR в зависимости от исполнения
Размер и тип постоянной памяти	128 MByte NAND Flash
Интерфейсы
RS-232	Скорость – от 2400 … до 115200 бит/с; опторазвязки нет; протокол – Modbus RTU; разъём для подключения – клеммная колодка (необходим доп. переходник на DB-9)
RS-485	Скорость – до 2400…115200 бит/с; опторазвязка есть; протокол – Modbus RTU; разъём для подключения – клеммная колодка
USB Host	Поддерживает стандарт USB 2.0; разъём для подключения – USB типа A (большой разъём)
USB Device	Разъём для подключения – USB типа miniAB (малый разъём)
Ethernet	Встроенный, 10/100Mbit; поддерживаемые протоколы: FTP, HTTP и др. Разъём для подключения – типа RJ-45
Дополнительные сетевые модули	LONworks, индивидуальные заказные модули
Пользовательский интерфейс
Клавиатура	23 кнопки
Графический дисплей	Тип – STN, монохромный 192 х 64 точки; диагональ - 4.1"
Звуковая сигнализация	Отсутствует
Дискретные входы
Количество входов	3…5 гальванически развязанных входов (количество конфигурируется программно) с поддержкой функции счетных входов до 10 kHz
Тип гальванической развязки	Групповая
Уровни напряжения срабатывания	Замкнутый "сухой" контакт ≤1.1В. Разомкнутый "сухой" контакт ≥4.2В постоянного тока (не более 50В)
Дискретные выходы
Количество и тип:	2 транзисторных выхода (без гальванической развязки)
SMH 2Gi – 0XXX – XX – Х	1 оптореле
SMH 2Gi – 1XXX – XX – Х	2 оптореле
Диапазон рабочих напряжений	Для выходов на основе транзисторов: 0…36 В постоянного тока. Для выходов на основе оптореле: 0…36 В постоянного тока; 0…25 В (rms) переменного тока.
Коммутируемый ток, не более	0.4 А на каждый выход
Время переключения, не более	1.5 мс
Ресурс "контактов", переключений, не менее	Не ограничен

Сборка проекта OpenSCADA для окружения процессора ARM926EJ-S и ОС Linux на основе GCC-4.3.2, Glibc-2.8, Binutils-2.18 и Kernel-2.6.29 была выполнена достаточно давно, о чём описано по ссылке. Однако в процессе эксплуатации возникла необходимость прямого опроса данных с модулей "MC" и "MR", а также взаимодействия с оригинальным окружением "SMLogix".

В целом нужно отметить, что оригинальное программное окружение SMH2Gi представлено двумя процессами: "mbs" и "logix". При этом "mbs" выполняет функцию опроса модулей MC, MR и других интерфейсов, а "logix" осуществляет выполнение программы и визуализацию на встроенный экран. При конфигурации частого опроса модулей MС и MR процесс "mbs" может использовать более 30% ресурса процессора в системной нагрузи, что оставляет мало ресурсов остальным задачам, а также в целом перегружает процессор. Замена процесса "mbs" (отключается в файле "/projects/start") в OpenSCADA позволяет убрать эту системную нагрузку за счёт использования функции select() операционной системы при работе с последовательными интерфейсами. А работа с процессом "logix" посредством разделяемой памяти позволяет обойти проблему низкого приоритета локального сетевого интерфейса.

В данной версии модуля реализуется сбор данных и передача значений в процесс "logix" посредством разделяемой памяти, а также опрос и передача значений в модули MC и MR.

Модулем реализуются функции горизонтального резервирования, а именно совместной работы с удалённой станцией этого-же уровня.

1 Общие положения

Для работы модулей MC и MR необходима предварительная процедура инициализации, которая заключается в отправке tune-запроса, специфичного для отдельно взятой модели модуля. Далее, для запроса/отправки данных, необходима информация о структуре модуля. Такого рода информация содержится в INI-файлах, по файлу на устройство. Директория с INI-файлами указывается во вкладке "SMH2Gi" страницы модуля (рис.1), а архив типовых *.INI файлов, адаптированный под нужды OpenSCADA, доступен здесь.

Рис.1. Вкладка "SMH2Gi" страницы модуля.

2 Объект контроллера

Объект контроллера описывает задачу опроса источников данных SMH2Gi двух типов: "SHM" и "MRC" (рис.2).

Рис.2. Вкладка конфигурации объекта контроллера.

С помощью этой вкладки можно установить:

Состояние контроллера, а именно: Статус, "Включен", "Запущен" и имя БД, содержащей конфигурацию.
Идентификатор, имя и описание контроллера.
Состояние, в которое переводить контроллер при загрузке: "Включен" и "Запущен".
Имя таблиц в БД для хранения конфигурации параметров данного контроллера типов "SHM" и "MRC".
Политику планирования и приоритет задачи опроса.
Файл описания переменных разделяемой памяти для взаимодействия с процессом "logix" и создаваемый им.
Адреса последовательных интерфейсов MC и MR устройств.
Количество попыток запроса по последовательному интерфейсу.

В связи с тем, что модули MC и MR нуждаются в предварительном сбросе, а затем в отправке tune-запроса то независимое физическое подключение, отключение и даже включение/выключение объекта отдельного модуля часто невозможно без остановки и выключения объекта контроллера целиком.

3 Объект параметры контроллера

Объект параметра является непосредственным представителем источника данных, в нашем случае разделяемой памяти и модулей MC, MR. Каждый из этих типов представлены отдельно.

3.1 Разделяемая память

Тип параметра "Разделяемая память (SHM)" используется для взаимодействия с процессом "logix" через обмен переменными. Вкладка конфигурации объекта параметра этого типа представлена на рисунке 3. Процесс "logix" предусматривает четыре типа переменных, которые отражаются на атрибуты источников данных OpenSCADA следующим образом:

BOOL — TFld::Boolean;
SHORT (int16), LONG (int32) — TFld::Integer;
FLOAT — TFld::Real.

Рис.3. Вкладка конфигурации объекта параметра типа "Разделяемая память".

С помощью формы конфигурации объекта параметра можно установить:

Состояние параметра, а именно "Включен" и тип параметра.
Идентификатор, имя и описание параметра.
Состояние, в которое переводить параметр при загрузке: "Включен".
Список переменных разделяемой памяти для выноса в атрибут этого параметра.

Пример вкладки "Атрибуты" приведена на рисунке 4.

Рис.4. Вкладка "Атрибуты" объекта параметра разделяемой памяти.

3.2 Модули MC и MR

Тип параметра "Модули MC и MR (MRC)" используется для доступа к данным модулей MC и MR. Вкладка конфигурации объекта параметра этого типа представлена на рисунке 5. Тип параметра для модулей MC и MR предусмотрен общий поскольку работа с этими модулями похожа и отличается только шиной на которой они установлены, что учитывается знаком адреса модуля.

Рис.5. Вкладка конфигурации объекта параметра типа "Модули MC и MR".

С помощью формы конфигурации объекта параметра можно установить:

Состояние параметра, а именно "Включен" и тип параметра.
Идентификатор, имя и описание параметра.
Состояние, в которое переводить параметр при загрузке: "Включен".
Тип модуля и адрес его на шине. Тип модуля должен указываться строго соответствующим установленному по адресу модулю иначе при включении объекта параметра возникнет ошибка! Модуль MC может быть один и для него нужно указывать адрес "-1".

Пример вкладки "Атрибуты" приведён на рисунке 6. На рисунке 7 представлена вкладка "Конфигурация", которая содержит все конфигурационные поля tune-запроса, а также конфигурацию инверсии дискретных сигналов.

Рис.6. Вкладка "Атрибуты", объекта параметра модуля MC.

Рис.7. Вкладка "Конфигурация", объекта параметра модуля MC.

4 Ссылки

Архив INI-файлов с конфигурацией модулей MC и MR: File:SMH2Gi_ini.tgz