Модули удаленного ввода-вывода предназначены для связи с периферийными устройствами различных типов. Это важнейший элемент построения промышленных систем. Они могут как принимать сигналы от других устройств, так и посылать управляющие сигналы на устройства, интегрируясь с центральными системами управления SCADA по протоколам MODBUS TCP, MQTT, HTTP, и т.д.

Устройства ввода-вывода предыдущих поколений, используемые в промышленности, обычно подключались с помощью последовательных интерфейсов RS-232/485, что затрудняло масштабируемость таких систем. Серия модулей ADAM-6200 отличается возможностью подключения по Ethernet, а также встроенным коммутаторов на 2 Ethernet-порта, что позволяет подключать устройства последовательно в цепочку.

Кроме передачи сигналов модули ADAM-6200 могут выполнять роль программируемых логических контроллеров, для решения простых задач автоматизации. Благодаря поддержке языка условно-графической логики, программировать их можно даже без знания языков программирования.

В статье разбираются характеристики устройств, сферы применения и дополнительные функции защиты от сбоев.

Технические характеристики

Серия ADAM-6200 представлена различными моделями под любые промышленные нужды. Устройства могут соединяться для совместной автономной работы (peer-to-peer), что позволяет получить любую комбинацию необходимых портов.

• ADAM-6217 — 8 каналов аналоговых входов
• ADAM-6224 — 4 канала аналоговых выхода
• ADAM-6250 — 15 каналов цифровых входов-выходов
• ADAM-6251 — 16 каналов цифровых входов
• ADAM-6256 — 16 каналов цифровых выходов
• ADAM-6260 — 6 каналов реле
• ADAM-6266 — 4 канала реле

Поддерживаемые протоколы

• Modbus TCP — промышленный стандарт для подключения устройств по IP. Все устройства серии поддерживают этот протокол.
• MQTT — современный протокол интернета вещей, часто применяется для подключения к облачным система вроде Microsoft IoT hub и подобным. Сообщения внутри MQTT передаются в формате JSON.
• HTTP REST API — веб-интерфейс и REST API позволяют легко интегрировать устройства в существующие решения на базе любой платформы: NodeJS, PHP, Python, и т.д.
• SNMP — используется для конфигурирования сетевых настроек и сбора статистики.

HTTP REST API

Универсальность HTTP API позволяет легко интегрировать устройства ADAM-6200 в любую существующую платформу, без необходимости поддержки специфических промышленных протоколов.

Для примера разберем запрос получения состояния аналогового входа:

Запрос значений аналогового входа

# Формат запроса: /analoginput/Номер_канал/параметр
curl http://10.0.0.1/analoginput/0/range

Ответ

Можно видеть текущее значение тока, равное 7mA

<?xml version="1.0" ?>
<ADAM-6217 status=”OK”>
 <AI>
 <ID>0</ID>
    <RANGE>7</RANGE>
    <NAME>4~20 mA</NAME>
 <MAX>20</MAX>
<MIN>4</MIN>
<UNIT>mA</UNIT>
 </AI>
</ADAM-6217>

Программирование с помощью условно-графической логики

Простые задачи автоматизации, где не требуется большая вычислительная мощность, можно запрограммировать прямо на контроллерах ADAM, с помощью условно-графической логики (Graphic Condition Logic). Например, активировать сирену в случае аварии, перекрыть вентиль в случае срабатывания датчика, и т.д. Среда GCL почти не требует навыков программирования и позволяет создать полноценный скрипт автоматизации с помощью курсора мышки.



Разработка скриптов GCL в программе Adam/Apax .NET Utility. В качестве условий могут использоваться состояния цифровых или аналоговых входов, счетчик дискретного сигнала, внутренний таймер, и т.д. Правила могут ссылаться друг на друга и образовывать более сложные условия. Подробнее о среде разработки GCL можно прочесть в документации.


^{Среда разработки условно-графической логики}

Последовательное подключение (Daisy Chain)

Устройства серии ADAM-6200 имеют на борту два ethernet-порта, что позволяет подключать их последовательно, «герляндой». Это значительно упрощает топологию сети и позволяет обойтись без дополнительных коммутаторов при построении удаленных участков сети.



В отличие от соединения с помощью интерфейсов RS-232/485, подключение по ethernet позволяет легко интегрировать контроллеры в любые IP-сети, а также соединять удаленные объекты через интернет с помощью VPN-тоннелей, без необходимости использовать дополнительные конвертеры интерфейсов.

Защита от обрыва питания (Auto-Bypass)

Функция Auto-Bypass автоматически активируется при потере питания на промежуточном устройстве в цепочке. В этом режиме устройство выступает в роли пассивного соединения, как если бы кабель был соединен напрямую. В этом случае действуют ограничения для UTP-соединений, поэтому важно учитывать общую длину кабеля между двух соседних точек и не превышать 50 метров с каждой из сторон, так как максимальная длина пассивного соединения — 100 метров. Время автономной работы функции составляет до 4 дней.


^{Благодаря Auto-Bypass, связь не обрывается даже при обесточивании промежуточного устройства}

Заключения

Универсальные модули ввода-вывода ADAM-6200 имеют широкую поддержку протоколов: Modbus TCP, MQTT, HTTP REST, и могут легко интегрироваться как в классические SCADA системы, так и в любые современные программные продукты.

Поддержка программ на языке GCL позволяет решать простые задачи автоматизации без использования дополнительных устройств. Возможность Peer-to-peer-взаимодействия обеспечивает обмен данными напрямую между устройствами, без использования промежуточных серверов обработки данных.

Возможность последовательного соединения устройств в цепочку позволяет легко строить большие отрезки сети без дополнительного оборудования, а функция Auto-Bypass защищает от обрыва линии из-за выхода из строя устройств в цепи.

Приглашаем на партнерский форум Advantech

Форум Advantech станет уникальной площадкой для обсуждения локальных и глобальных тенденций в области Интернета вещей. Здесь вы сможете обменяться опытом использования новых технологических решений и продуктов, найти новых клиентов и партнеров. У вас будет шанс увидеть продукцию, которую мы описывали в статьях и не только. У нас выступят лидеры отрасли и представители ключевых партнеров – NVidia, Intel и другие компании, которые принимают активное участие в развитии промышленного Интернета вещей на ближайшие годы.
Мы будем рады увидеть на мероприятии всех специалистов в сфере промышленной автоматизации и Интернета вещей. Успейте зарегистрироваться.