Работаем с шиной расширения БАЗИС-ШР

Дата написания: 10 января 2006 г.

Практика показывает, что многие проектировщики и пользователи контроллеров серии БАЗИС избегают применения в своих проектах шины расширения БАЗИС-ШР из-за кажущейся им сложности: в изучении, подключении, программировании и пр.

В данной статье предпринята попытка развеять этот миф, описав, как на практике легко используются распределенные системы, состоящие из контроллера серии БАЗИС и модулей расширения, соединенных посредством шины расширения.

1. Необходимое оборудование, программное обеспечение и общие сведения.

2. Наращивание количества входных каналов контроллера (на примере контроллера БАЗИС-12).

3. Наращивание количества выходных каналов контроллера (на примере контроллера БАЗИС-12).

4. Сопряжение блока внешнего табло и контроллера (на примере контроллера БАЗИС-12).

5. Выводы.

Для того чтобы данная статья принесла практическую пользу читателям, вначале необходимо отметить следующее.

Шина расширения БАЗИС-ШР — это шина, ориентированная прежде всего на наращивание количества входных, выходных каналов контроллера, а также средств сигнализации. Теоретически шина расширения может поддерживать до 31 устройства.

С шиной расширения в полном объеме работают: а) контроллеры БАЗИС-35, БАЗИС-12 и, в перспективе, БАЗИС-22 (новая разработка); б) преобразователи БАЗИС-61 и БАЗИС-62; в) блоки внешнего табло БВТ-12Б и БВТ-24Б. Частично поддерживает шину расширения контроллер БАЗИС-21 (в исполнении «Подчиненный»), если входные блоки расширения используются взамен собственных входных модулей, а выходные — параллельно с собственными выходными модулями.

Функциональное назначение и возможности устройств, используемых в шине расширения, приведены в следующей таблице.

Таблица. Устройства, используемые в шине расширения БАЗИС-ШР, их функциональное назначение и возможности

Наименование контроллера	Функции и возможности
БАЗИС-12	Управляет шиной расширения. Поддерживает один модуль расширения входных каналов и до 4-х модулей расширения выходных каналов
БАЗИС-35	Управляет шиной расширения. Поддерживает до 3-х модулей расширения входных каналов (или до 5-ти модулей — два модуля взамен собственных входных плат) и до 4-х модулей расширения выходных каналов
БАЗИС-21	Управляет шиной расширения. Поддерживает до 3-х модулей расширения входных каналов (только взамен собственных входных плат) и до 4-х модулей расширения выходных каналов (параллельно с логикой собственных выходных плат)
БАЗИС-61	Подключается к шине расширения. Позволяет нарастить до 12 дискретных или до 8 аналоговых входных каналов (в зависимости от модификации)
БАЗИС-62	Подключается к шине расширения. Позволяет нарастить до 10 релейных или до 4 релейных и 16 симисторных выходных каналов (в зависимости от модификации)

1. Необходимое оборудование, программное обеспечение и общие сведения

Работу с шиной расширения БАЗИС-ШР будем рассматривать на примере контроллера БАЗИС-12.27, преобразователей БАЗИС-61.1 и БАЗИС-62.2 и блока внешнего табло БВТ-24Б. Также будет необходим PC-совместимый компьютер с установленной программой конфигурирования устройств серии БАЗИС (открыть в новом окне страницу «Дистрибутивы»), конвертор (для соединения компьютера и контроллера), интерфейсный кабель RS-485 для соединения контроллера, преобразователей и средств внешней сигнализации.

Структурная схема шины расширения БАЗИС-ШР и входных/выходных каналов контроллера БАЗИС-12 приведена на рис. 1.1.

Рисунок 1.1. Структурная схема шины расширения контроллера БАЗИС-12

К контроллеру БАЗИС-12 можно подключить через шину расширения БАЗИС-ШР один входной модуль БАЗИС-61 и до четырёх выходных модулей БАЗИС-62. Таким образом, с использованием шины расширения максимальное количество входных каналов контроллера БАЗИС-12 равно 24, а выходных каналов — 22.

Считаем, что контролер БАЗИС-12 включен, сконфигурирован и готов к работе. Если нет, то подключаем контроллер БАЗИС-12 к питанию и соединяем его с компьютером. Включаем питание контроллера. На компьютере запускаем программу конфигурирования и задаем параметры собственных входных/выходных каналов контроллера. Теперь контроллер готов к расширению входными/выходными модулями и средствами внешней сигнализации.

2. Наращивание количества входных каналов контролера БАЗИС-12

В данном разделе статьи описана последовательность действий, необходимая и достаточная для наращивания входных каналов контролера БАЗИС-12. При необходимости шаги снабжены подробными пояснениями: для чего данный шаг выполняется и какие результаты будут получены при выполнении указанных действий.

Шаг 1: Подготовительные операции, монтаж

1.1. Выключить контроллер БАЗИС-12. Подключить питание к преобразователю БАЗИС-61 (но не включать) и на его передней панели установить нулевой адрес (рис. 2.1).

Нулевой адрес устанавливается потому, что контроллер БАЗИС-12 поддерживает только один входной модуль расширения с адресом 0. Если бы преобразователь БАЗИС-61 подключался, например, к контроллеру БАЗИС-35, то можно было бы задать адреса с 0 по 4 (использование дискретных модулей расширения с адресами 3 и 4 допускается если только у контроллера БАЗИС-35 отсутствуют соответствующие собственные входные платы).

Рисунок 2.1. Установлен нулевой сетевой адрес на преобразователе БАЗИС-61

1.2. Соединить преобразователем интерфейса ПИ-1 компьютер и контроллер БАЗИС-12, соединить посредством интерфейсного кабеля RS-485 контроллер и преобразователь. Включить питание преобразователя, а затем контроллера.

На контроллере БАЗИС-12 замигает красный светодиод СИРЕНА. При этом в режиме СОСТОЯНИЕ КОНТРОЛЛЕРА под строчкой БАЗИС-61 будет отображаться сообщение «Неизв» (несконфигурированный входной модуль), а в нижней — сообщение «ОшВхПлаты»  (ошибка входной/выходной платы). Внешний вид ЖКИ приведен на рис. 2.2.

Рисунок 2.2. ЖКИ контроллера в режиме СОСТОЯНИЕ КОНТРОЛЛЕРА, присутствует ошибка

Так контроллер БАЗИС-12 сигнализирует об обнаружении в шине расширения нового (несконфигурированного) устройства. На преобразователе БАЗИС-61 будет часто мигать (примерно 4 раза в секунду) светодиод РАБОТА, что означает отсутствие обмена с контроллером, управляющим шиной расширения (в нашем случае это контроллер БАЗИС-12).

Обмен между устройствами отсутствует потому, что в контроллере, управляющем шиной расширения (БАЗИС-12), несконфигурированы внешние входные модули. После правильного конфигурирования мигание светодиода РАБОТА изменится (будет мигать примерно 1 раз в секунду).

Шаг 2. Конфигурирование контроллера, управляющего шиной расширения

Конфигурирование контроллера для работы с шиной расширения заключается в задании адресов и типов используемых в шине модулей расширения. Это можно осуществить как с передней панели, так и с помощью программы конфигурирования. В последнем случае, в окне файла конфигурации БАЗИС-12, содержащем текущее состояние настроек контроллера, необходимо выполнить следующие действия:

2.1. Открыть окно «Параметры контроллера», нажав кнопку «Параметры» (рис. 2.3).

Рисунок 2.3. Окно «Параметры контроллера»

2.2. Извлечь параметры контроллера, нажав кнопку «Извлечь».

На экране появится предупреждение «Внешний входной модуль не соответствует модификации контроллера. Игнорировать?» (рис. 2.4). Нажать кнопку «Да».

Рисунок 2.4. Окно предупреждения

Рисунок 2.5. Окно «Параметры контроллера» после извлечения конфигурации из контроллера

2.3. Закрыть окно «Параметры контроллера» (рис. 2.5), с подтверждением выбора параметров, нажав кнопку «ОК».

2.4. Загрузить конфигурацию в контроллер, нажав кнопку «Загрузить». На повторное предупреждение «Внешний входной модуль не соответствует модификации контроллера. Игнорировать?» нажать кнопку «Да».

После загрузки конфигурации в контроллер перестанет мигать светодиод СИРЕНА. В режиме СОСТОЯНИЕ КОНТРОЛЛЕРА, под строчкой БАЗИС-61 будет отображаться слово «Норма», а в нижней строке, будет выводиться сообщение «Ошибок: 00» (рис. 2.6).

Рисунок 2.6. ЖКИ контроллера в режиме СОСТОЯНИЕ КОНТРОЛЛЕРА, ошибок нет

На преобразователе БАЗИС-61 будет медленно мигать (примерно 1 раз в секунду) светодиод РАБОТА. Все это признаки правильно работающего модуля расширения БАЗИС-61.

3. Наращивание количества выходных каналов контролера БАЗИС-12

В данном разделе статьи описана последовательность действий, необходимая и достаточная для наращивания выходных каналов контролера БАЗИС-12. При необходимости шаги снабжены подробными пояснениями: для чего данный шаг выполняется и какие результаты будут получены при выполнении указанных действий.

Шаг 1: Подготовительные операции, монтаж

1.1. Выключить контроллер БАЗИС-12. Подключить питание к преобразователю БАЗИС-62 (но не включать) и на его передней панели установить нулевой адрес (рис. 3.1).

При работе с контроллером БАЗИС-12 можно установить следующие адреса: 0, 1, 2 или 3 потому, что он поддерживает до четырех выходных модулей расширения. Такое же количество внешних выходных модулей поддерживают контроллеры БАЗИС-21 и БАЗИС-35.

Рисунок 3.1. Установлен нулевой сетевой адрес на преобразователе БАЗИС-62

1.2. Соединить преобразователем интерфейса ПИ-1 компьютер и контроллер БАЗИС-12, соединить посредством интерфейсного кабеля RS-485 контроллер и преобразователь. Включить питание преобразователя, а затем контроллера.

На контроллере БАЗИС-12 замигает красный светодиод СИРЕНА. При этом в режиме СОСТОЯНИЕ КОНТРОЛЛЕРА под строчкой БАЗИС-62 будет отображаться сообщение «Неизв» (несконфигурированный входной модуль), а в нижней — сообщение «ОшВхПлаты»  (ошибка входной/выходной платы). Внешний вид ЖКИ приведен на рис. 3.2.

Рисунок 3.2. ЖКИ контроллера в режиме СОСТОЯНИЕ КОНТРОЛЛЕРА, присутствует ошибка

Так контроллер БАЗИС-12 сигнализирует об обнаружении в шине расширения нового (несконфигурированного) устройства. На преобразователе БАЗИС-62 будет часто мигать (примерно 4 раза в секунду) светодиод РАБОТА, что означает отсутствие обмена с контроллером, управляющим шиной расширения (в нашем случае контроллер БАЗИС-12).

Обмен между устройствами отсутствует потому, что в контроллере, управляющем шиной расширения (БАЗИС-12), несконфигурированы внешние выходные модули. После правильной конфигурации модулей в контроллере, управляющем шиной расширения, мигание светодиода РАБОТА изменится (будет мигать примерно 1 раз в секунду).

Шаг 2. Конфигурирование контроллера, управляющего шиной расширения

Конфигурирование контроллера для работы с шиной расширения заключается в задании адресов и типов используемых в шине модулей расширения. Это можно осуществить как с передней панели, так и с помощью программы конфигурирования. В этом разделе приведем алгоритм конфигурирования контроллера с передней панели:

2.1. Перейти в режим ПРОГРАММИРОВАНИЕ, выбрав в главном меню контроллера пункт «Реж.прогр.».

2.2. Перейти в режим ПАРАМЕТРЫ СЕТИ при программировании контроллера, выбрав пункт «Сеть» (рис. 3.3).

Рисунок 3.3. Режим ПАРАМЕТРЫ СЕТИ при программировании контроллера: выходной модуль еще несконфигурирован

2.3. Установить в группе «Выходные» (внизу экрана) на нулевом адресе настройки «Код м» (код модуля) значение «2» (рис. 3.4).

Рисунок 3.4. Режим ПАРАМЕТРЫ СЕТИ при программировании контроллера: выходной модуль сконфигурирован

2.4. Перейти в режим РАБОТА, вернувшись в меню режима программирования и выбрав пункт «Возвр.в РАБ».

После инициализации шины расширения на передней панели контроллера перестанет мигать светодиод СИРЕНА. В режиме СОСТОЯНИЕ КОНТРОЛЛЕРА, под строчкой БАЗИС-62 будет отображаться слово «Норма», а в нижней строке, будет выводиться сообщение «Ошибок: 00» (рис. 3.5).

Рисунок 3.5. ЖКИ контроллера в режиме СОСТОЯНИЕ КОНТРОЛЛЕРА, ошибок нет

На преобразователе БАЗИС-62 будет медленно мигать (примерно 1 раз в секунду) светодиод РАБОТА. Все это признаки правильно работающего модуля расширения БАЗИС-62.

4. Сопряжение блока внешнего табло и контроллера БАЗИС-12

При подключении БВТ к шине расширения БАЗИС-ШР в логике его сигнальных выходных каналов, посредством сетевых параметров, могут использоваться каналы контроллера, управляющего шиной расширения. В данном случае это контроллер БАЗИС-12.

Общее количество сетевых параметров — не более 64, причем только первые 24 из них распознаются как аналоговые. То есть только по этим параметрам в логике устройства могут быть задействованы предупредительные и аварийные уставки. (Подробно конфигурирование сигнальных выходных каналов описано в книге 2 «Блоки внешнего табло БВТ-12Б/24Б», подраздел 5.2.)

Соответствие номеров сетевых параметров блока и каналов контроллера БАЗИС-12 приведено в табл. 4.1. Полная таблица соответствия номеров сетевых параметров БВТ и каналов контроллеров, которые могут управлять шиной расширения, приведена в книге 2 «Блоки внешнего табло БВТ-12Б/24Б», табл. 3.1.

Таблица 4.1. Соответствие номеров сетевых параметров блока БВТ и каналов контроллера БАЗИС-12

Номера сетевых параметров

c1

...

c12

c13

...

c18

c19

...

c30

c31

...

c53

Каналы БАЗИС-12

вх1

...

вх12

расч1

...

расч6

вх13

...

вх24

вых1

...

вых23

Алгоритм сопряжения БВТ и контроллера БАЗИС-12 выглядит следующим образом.

Шаг 1. Подготовительные операции, монтаж

1.1. Подключить питание к блоку внешнего табло БВТ.

1.2. Подключить БВТ к компьютеру посредством преобразователя интерфейсов ПИ-1. Включить питание табло.

Шаг 2. Конфигурирование БВТ

2.1. Открыть окно «Параметры БВТ», нажав кнопку «Параметры» (рис. 4.1).

Рисунок 4.1. Окно «Параметры БВТ»

2.2. Извлечь параметры БВТ, нажав кнопку «Извлечь» (рис. 4.2).

Рисунок 4.2. Окно «Параметры БВТ» после извлечения конфигурации из БВТ

2.3. На закладке «Общие» установить сетевой режим работы и задать сетевой номер 25 (рис. 4.3).

Сетевой номер может быть задан из диапазона 25—31, так как эти номера в шине расширения зарезервированы под блоки внешнего табло (см. рис. 1.1).

Рисунок 4.3. Закладка «Общие»

2.4. Сконфигурировать выходные каналы (лампы), например, с использованием входных собственных каналов БАЗИС-12 и преобразователей БАЗИС-61.1 и БАЗИС-62 (рис. 4.4).

Рисунок 4.4. Пример задания формулы срабатывания лампы: от предупредительных уставок 1-го и 2-го входного (собственного) аналогового канала контроллера БАЗИС-12 (сет. пар. 1 и 2), от двух первых входных каналов преобразователя БАЗИС-61 (сет. пар. 19 и 20) и от 2-го и 3-го выходных каналов преобразователя БАЗИС-62 (сет пар. 34 и 35) — см. рис. 1.1 и табл. 4.1

2.5. Загрузить файл конфигурации в блок внешнего табло.

Шаг 3. Подключение БВТ к шине расширения

3.1. Соединить посредством интерфейсного кабеля контроллер и блок внешнего табло.

После этих действий табло будет реагировать своими световыми элементами на срабатывания входных выходных каналов в шине расширения.

5. Выводы

Шина расширения — это мощный и гибкий инструмент, при помощи которого пользователи могут расширить возможности контроллеров серии БАЗИС: нарастить количество входных и выходных каналов, средств сигнализации, территориально разнести входные и выходные модули, комбинировать логику искроопасных и искробезопасных каналов в рамках одного контроллера. При этом работы по сопряжению контроллера, управляющего шиной расширения БАЗИС-ШР, внешних блоков сигнализации и преобразователей не столь сложны и занимают минимум времени.

Автор: Игорь Николаевич Андриянов, к. т. н., руководитель группы документирования и тестирования ЗАО «Экоресурс».