Семейство ПЛК MELSEC Q

Компания "Mitsubishi Electric" представляет серией MELSEC System Q свой самый мощный и компактный модульный ПЛК с мультипроцессорной технологией для решения самых ответственных задач . Небольшой размер, коммуникационные возможности и высокопроизводительная мультипроцессорная обработка являются тремя важными характеристиками серии MELSEC System Q.

Ее компактность гарантирует, что она займет меньше места в стойке коммутационного оборудования, а ее разнообразные коммуникационные возможности обеспечивают гибкость и открытость. В зависимости от выбранного типа CPU, могут адресоваться до 4096 локальных и до 8192 удаленных точек ввода/вывода. Этот контроллер особенно удобен для выполнения задач автоматизации, требующих средней или высокой производительности. Применяется для:

• Управления очень сложными установками и группами установок,
  

• В случаях, когда входные сигналы экстремальны по частотам, напряжениям и пр. параметрам,
  

• В сетях для организации управления целыми предприятиями.
  

Отдельные системы могут быть инсталлированы в различных MELSEC-сетях и открытых сетях (например, MELSECNET, Ethernet или Profibus/DP), позволяющих им взаимодействовать друг с другом. Количество входов/выходов может быть увеличено таким образом в несколько раз.

Характерные особенности:

• возможность расширения системы от 16 до 4096 каналов ввода-вывода и до 8192 при подключении удаленных модулей ввода-вывода;

• возможность конфигурирования системы под задачи автоматизации любой сложности за счет одновременного использования в едином конструктивном блоке нескольких типов процессоров, широкой гаммы модулей ввода-вывода аналоговых и дискретных сигналов, а также специальных модулей сбора и обработки данных с температурных датчиков, счетчиков и позиционеров;

• возможность использования нескольких процессоров для решения одной сложной задачи;

• высокая скорость и стабильность обмена данными между компонентами системы за счет использования специализированной внутренней шины данных;

• быстродействие до 34 наносекунд на логическую операцию;

• задаваемый период выполнения программного цикла от 0,5 до 2,000 миллисекунд с шагом 0,5 миллисекунды;

• обработка аналоговых сигналов с разрешением 16 бит;

• встроенная энергонезависимая память программы до 256 К шагов ( 1008 Кбайт), расширяемая до 32 Мбайт при помощи внешней карты памяти;

• гибкость и масштабируемость за счет поддержки всех полевых шин и коммуникационных интерфейсов;

• возможность синхронного управления 96-ю сервоприводами;

• возможность удаленного программирования и диагностики сбоев через модем, Internet или Intranet;

• возможность программирования на языках стандарта IEC 1131.3/EN 61131-3 или с использованием языков высокого уровня, типа С++ или Visual Basic.

• наличие ПК в промышленном исполнении с ОС Windows и интерфейсами USB, PCMCIA, Ethernet в виде модуля, встроенного в единый конструктивный блок; компактность исполнения, позволяющая максимально использовать пространство в шкафах управления.
  
  

Конфигурация:

CPU и модули устанавливаются в базовом шасси, который имеет внутреннюю шину для обеспечения связи между отдельными модулями и CPU. Модуль источника питания, который подает напряжение для всей системы, также установлен в этом базовом шасси.

Базовые шасси доступны в 4 различных версиях, с количеством посадочных мест модулей от 3 до 12. Каждое базовое шасси может быть дополнен шасси расширения, обеспечивающим добавочные посадочные места.

Если Вы хотите обеспечить возможность последующего расширения Вашего ПЛК или если Вы имеете свободные посадочные места на Вашем базовом шасси, то Вы можете вставить в них фиктивные модули. Они предназначены для защиты посадочных мест от загрязнения или от механического воздействия, но могут также использоваться для резервирования точек входа/выхода.

Расширение

Базовое шасси и шасси расширения легко соединяются друг с другом с помощью кабелей расширения. Эти соединительные кабели также обеспечивают шасси расширения рабочим напряжением, равным 5 В постоянного тока. До семи шасси расширения, имеющих до 64 модулей, может быть подсоединено к базовым шасси или к базовым шасси расширения. Расширение может производиться в горизонтальном или вертикальном направлениях и допускает максимальную длину кабелей расширения, равную 13.2 м.

При выборе модуля источника питания необходимо учитываться общее потребление модулей ввода/вывода, специальных функциональных модулей, периферийных устройств. При необходимости, должно использоваться шасси расширения с дополнительным источником питания.

Управление задачей с помощью нескольких CPU ПЛК.

Несколько CPU ПЛК серии MELSEC System Q могут использоваться вместе, чтобы обеспечить выполнение системой действий, которые различаются по тактовому времени, например, управление очередностью выполнения операций и обработка данных.

Таким образом, управление очередностью выполнения операций и обработка данных могут быть распределены на разные CPU.

Распределение нагрузки между

несколькими ЦП ПЛК:

Если нагрузка, приложенная к большой системе, превышает вычислительные возможности CPU из-за большого размера программы, то использование нескольких CPU для распределения нагрузки улучшает общую производительность системы.

Если один процесс требует быстрой обработки, а остальные - нет, то они могут обрабатываться соответственно двумя CPU, обеспечивая устойчивое и быстрое управление процессом, на которое не влияет другой процесс.

Использование 2-х ЦПУ

Мультипроцессорная система

•  до 4 процессоров.
  
•  Расширяемый до 4096 (с распределёнными 8192) входов/выходов.
  
•  Поддержка до 64 модулей.
  
•  Встроенная Flash ROM , расширяемая до 32 Мб
  
•  Встроенная самодиагностика ЦПУ с регистрацией истории сбоев.
  
•  Расширенный набор команд для прецизионного ПИД регулирования.
  
•  Специальные модули для обработки прерываний, измерения температуры, позиционирования, автономного ПИД регулирования и т.д.
  
•  Удаленная диагностика сбоев и программирование через USB, модем, интернет, интранет.
  
•  Подключение в качестве мастера к сетям Profibus/DP, CC Link, AS-Interface, MELSEC I/O Link, DeviceNet, Ethernet, MelsecNet 10/B/II/mini.
  
•  Монтаж на DIN рейку или винтами.
  
•  Программирование с помощью GX IEC Developer или GX Developer.

 Модули питания

Модули питания обеспечивают отдельные модули напряжениями, необходимыми для работы. Выбор источников питания зависит от потребления энергии отдельными модулями (это особенно важно при использовании нескольких CPU).

          Характерные особенности:

• готовность к работе указывается красным светодиодом;
  
• при использовании источника питания Q63P контроллеры могут питаться от дополнительного выхода 24 В постоянного тока.

Модули источников питания Q62P и Q64P могут использоваться по всему миру, так как они поддерживают диапазон входного напряжения от 100 до 240 В переменного тока при частоте 50/60 Гц.

Базовые процессорные модули ЦП ПЛК

Процессорные модули серии MELSEC System Q доступны в виде однопроцессорных и мультипроцессорных CPU, благодаря чему они перекрывают широкий диапазон приложений. Производительность контроллера возрастает вместе с приложением путем простой замены CPU (за исключением Q00J). Q00CPU и Q01CPU являются классическими отдельными CPU, тогда как Q00JCPU образует неразделимый блок, состоящий из CPU, источника питания и базового шасси, и таким образом обеспечивает недорогое вхождение в технологию модульных ПЛК.

Стандартные процессорные модули были разработаны специально для приложений, в которых легче реализовать компактную конфигурацию системы. 

Характерные особенности:

•  каждый процессорный модуль оборудован интерфейсом RS232C для обеспечения простого программирования и мониторинга с персонального компьютера или рабочей панели;
  
•  встроенная флэш-память для хранения информации без дополнительных карт памяти;
  
•  обработка входов и выходов с режимом обновления.
  

Модули цифровых входов

Различные входные модули доступны для преобразования цифровых сигналов процесса с разными уровнями напряжения в уровни, необходимые для контроллера.

Характерные особенности:

• - гальваническая развязка между процессом и управлением за счет применения оптронной пары является стандартным свойством;
  
• - индикация состояния входов с помощью светодиодов;
• - модули на 16 входов имеют съемные клеммные панели с креплением под винт;
  
• -доступны различные системные оконечные соединители для упрощения выполнения проводного монтажа для модулей.
  

Модули цифровых выходов

Выходные модули серии MELSEC System Q имеют различные переключающие элементы для адаптации ко многим задачам управления.

Характерные особенности:

•  выходные модули с переключателями на основе транзистора, реле или симмистора;
  
•  гальваническая развязка между процессом и управлением за счет применения оптронной пары является стандартным свойством.
  

Модули аналоговых входов

Модули аналоговых входов преобразуют аналоговые сигналы процесса, например, давление, расход или уровень заполнения в цифровые значения, которые далее обрабатываются процессором.

Характерные особенности:

•  до восьми каналов на каждый модуль (Q68AD) и до 256 каналов на систему;
  
•  разрешение 0.83 мВ и 3.33 мкА (Q64AD);
  
•  время преобразования 80 мкс/канал (Q68AD);
  
•  возможность усреднения значения за цикл измерения.
  

 Гальваническая развязка между процессом и управлением за счет применения оптронной пары является стандартным свойством.

 Все модули снабжены съемной клеммной панелью с креплением под винт.

Модуль аналоговых выходов

Модули аналоговых выходов преобразуют цифровые значения, заданные ЦП, в аналоговые сигналы тока или напряжения. Например, преобразователи частоты, клапаны или золотниковые клапаны управляются с помощью этих сигналов.

Характерные особенности:

•  до восьми каналов на каждый модуль (Q64DAњ) и до 256 каналов на систему;
  
•  разрешение 0.333 мВ и 0.83 мкА;
  
•  время преобразования 80 мкс/канал.
  

 Гальваническая развязка между процессом и управлением за счет применения оптронной пары является стандартным свойством. Дополнительная развязка между каналами для Q62DA-FG.

 Функция обнаружения обрыва, которая управляет выходным значением с помощью обратного преобразования и функция ограничения возрастания значения (только Q62DA-FG).

 Все модули снабжены съемной клеммной панелью с креплением под винт.

Модули управления температурой

Модули управления температурой по алгоритму ПИД- регулирования. Эти модули обеспечивают реализацию алгоритма ПИД-регулирования температуры, освобождая процессор контроллера от выполнения задач управления температурой.

Характерные особенности:

•  четыре входных температурных канала;
  
•  функция автоподстройки для 4 контуров ПИД-регулирования;
  
•  управление температурой может продолжаться даже при остановке программы ПЛК.
  

 Транзисторный выход с последовательностью импульсов для управления приводом и цепи регулирования.

Модули клиент/сервер MELSEC System Q QJ71E71-B2, QJ71E71-B5, QJ71E71-100, QJ71MT91

 Эти интерфейсные модули используются на стороне ПЛК для подключения хост-системы, например, ПК или рабочей станции и ПЛК Q через ETHERNET для сбора или изменения данных ПЛК, мониторинга работы модуля ЦПУ, контролирования состояния и передачи любых данных по каналу связи TCP/IP или UDP/IP. 

Специальные возможности:

•  выбор из четырех типов сетей: 10BASE5, 10BASE2, 10BASE-T и 100BASE-TX;
  
•  для передачи данных между ПЛК и ПК или другим ПЛК доступна функция передачи данных, использующая фиксированные буферы;
  
•  до 960 слов данных на один запрос;
  
•  интегрированный FTP протокол;
  
•  отправка и прием данных посредством электронной почты (email) или службы коротких сообщений (SMS);
  
•  могут быть открыты до 16 каналов связи для параллельной передачи данных;
  
•  возможна экранная настройка начальной обработки и обработки логического канала;
  
•  программирование ПЛК и мониторинг могут быть осуществлены из GX Developer/GX IEC Developer с ПК через Ethernet;
  
•  поддерживается диагностическая функция PING.
  

Ведущий/локальный модуль MELSEC System Q

QJ61BT11N может быть использован как ведущая или ведомая станция в системе CC-Link и управлять подсоединением удаленных входов/выходов. В дополнение к возможностям модулей MELSEC серии AnU/QnA, QJ61BT11N обеспечивает новые функции, такие как функция начальной настройки удаленной станции.

Специальные возможности:

•  параметры всех модулей в сети устанавливаются напрямую с помощью ведущего модуля;
  
•  обмен данными между удаленными модулями и ведущим модулем осуществляется автоматически (скорость обновления до 3,3 мс для 2048 узлов ввода/вывода);
  
•  с одним ведущим модулем систему можно расширить до 8192 удаленных узлов ввода/вывода;
  
•  дополнительный резервный ведущий модуль организует систему дублирования;
  
•  функция автоматического обнаружения отключения канала связи вышедшей из строя ведомой станции без прерывания обмена данными в сети;
  
•  автоматический возврат станции в рабочий режим в реальном времени после устранения причины сбоя без перезапуска сети;
  
•  функция автоматического пуска CC-Link без настройки параметров;
  
•  функция регистрации удаленного устройства без создания программы последовательности действий;
  
•  прерывание запуска программы при помощи сетевой команды.
  

Презентация концепции применения IQ Piatform