7bit Synapse (rev. 2)

Багатофункціональний модуль або контролер розподіленої периферії (2 AI/8DI/8DO) для систем моніторингу та керування, який підтримує комунікації за промисловими протоколами Modbus TCP і MQTT.

Модуль віддаленої периферії з дуже потужним функціоналом, який стане у нагоді при вирішені широкого кола задач автоматизації. Водночас, він поєднує в собі звичайні властивості пристроїв вводу/виводу з функціями керування від ПЛК, а також сучасними технологіями зі світу IoT.

Цей пристрій може використовуватись як елемент системи керування або збору даних на базі класичної SCADA, чи у вигляді самостійної системи керування невеликими об‘єктами або механізмами (насосна, теплопункт, ОВК тощо), або як вузол системи диспетчеризації на базі хмарних сервісів.

Сфери застосування
  • Керування будівлями, ОВК, теплопункти
  • Моніторинг виробничих ліній та верстатів
  • Теплиці
  • Різноманітні системи моніторингу та автоматизації
Огляд функцій

Модуль має 8 дискретних входів (також мают функцію лічильника) для контролю стану обладнання , та 8 реле для керування.

Дискретні входи

  • 8 двонапралених входів з рівнем 24В та однією спільною точкою
  • Модуль має власне джерело 24В для живлення входів
  • Вбудований цифрового фільтр
  • Кожен вход може використовуватиьс як лічильник (макс. частота 1 кГц. )
  • Можлива оцпія 220В для входів

Дискретні виходи

  • 8 виходов, дві групи реле по 4
  • Навантажувальна здатність 5А
  • Функція лічильника для кожного вихода

 

synapse relay outputs

Зазвичай, на любому об’єкті автоматизації  окрім дискретних сигналів завжди бувають аналогові параметрі, які б хотілось бачити або керувати – тиск, рівень, перепад тиску, температури, тощо. Наприклад температура подаючого та зворотнього трубопровіда, тиск і щвидкість обертів двигуна насоса, тощо. Або ці параметри можуть знадобиться не одразу, а з часом.  На модулі є 2 аналогових входа що є його безумовною перевагою, ставити додатковий модуль АЦП не знадобиться.

Параметри АЦП
  • Кількість:  2шт.
  • Тип сигнала: 4..20 мА
  • Час перетворення – 100 мс., за рахунок обчислювання середьноквадратичного значення з метою мінімізації електромагнитних перешкод
  • Додаткова фільтрація за допомогою усереднення (довжина чергі 1 .. 100)

Датчики з інтерфейсом 1Wire на сьогодні є найбільш вигідним рішенням для вимірювання температур  в кліматичному діапазоні (-40 + 85°).  Слід зазначити, що датчики цього типу досить чутливі до електромагнитих перешкод  на лінії зв’язку, але в модулі Synapse використовується спеціалізований драйвер лінії, налаштований на найгірший сценарій , коли підключаєтсья багато датчиків, або використовується довгий кабель.

Особливості інтерфейсу 1Wire модуля 7bit Synapse
  • 3-х дротова “активна” схема живлення датчиків (5В), з захистом від КЗ
  • Максимальна кількість датчиків – 32
  • Максимальна довжина кабеля зв’язку – 200 м.
  • Можливість рестарту драйвера
  • Автоматичний пошук датчиків за апаратнимі адресами та збереження їх порядку в енергонезалежній пам’яті

В системах моніторинга виробництва дуже часто треба оцінювати не тількі стан обладнання, наприклад верстатів, а також їх продуктівність, витрати ресурсів і матеріала, що простіше всього робити за допомогою простого сенсора обертів, або датчика наближення та підрахування імпульсів з нього.  Ще одна задача – це оцінка напряцювання механізмів задля своєчасного попереджувального обслуговування або ремонта. Наш модуль має все необхідне для цього – адже кожен дискретний канал має такі функції.

Лічільні функції
  • Підрахунок кількості
  • Підрахунок тривалості знаходження в стані
  • Розрядність лічильників – 32 біта, значення зберігаються в енергонезалежній пам’яті пристрою.
  • Цифрові фільтри на входах гарантують безпомилкове підрахування
  • Максимальна частота імпульсів – 1 кГц.

Модуль має інтегроване середовище розробки та виконання скриптів Lua, за допомогою якиго ви можете перетворити його на повноцінний контролер для керування обладнанням, або виконовути допоміжні функції – формувати дані в необхідному форматі для відправки в хмару,  забезпезпечувати безпечний стан на виходах в разі утрати зв’язку с системой верхнього рівня, тощо. 

Середовище розробки Lua

  • Інтегрована в веб-сторінку налаштувань
  • Має консоль, скрипт може бути зупинений кнопкою на модулі
  • Версія Lua – 5.3
  • Мінімальна тривалість “скану” – 1 мс.
  • Функції роботи з зовнішніми пристроями по Modbus TCP

Підключення Ethernet пристроя в мережу передбачає наявність вільного гнізда в роутері , комутаторі або другого адаптера в компьютері.  Якщо в місці установки немає вільних портов, треба буде налаштовувати додаткове обладнання. Але не в випадку з модулем Synapse, тому що він має на борту 2-х портовий комутатор працюющий в режимі «моста», таким чином модуль може бути встановлений практично в будь-яке місце існуючої інфраструктури.

Коли немає можливості підключити модуль через Ethernet, вбудований в модуль WiFi стане в нагоді.  Він працює в двух режимах: “точка доступу” для налаштувань модуля, і “клієнт” для роботи.

  • Кількість портів Ethernet – 2 шт.
  • Режим роботи портів: “міст”
  • Довжина кабеля на будь-якому порту – 100 м.
  • Швідкість – 100Мбит/сек.

Завдяки підтримці IoT (протокол”Інтернета речей”) протоколу MQTT, модуль може напряму інтегруватись в застосунки типу “розумне місто”, або бути самодостатнім для створення простої системи моніторингу такого об’єкта, як, наприклад, теплопункт. Подієво-орієнтований MQTT протокол дозволяє передавати дані навить через повільні GPRS мережі. Необхідна візуалізація та інтерфейс об’єкта керування може створюватись в “хмарній” системі, такої як Level2.

Модуль може живиться від мережі 220В та 24В

Вбудований блок живлення 24В для сухих контактів або датчиків

Низка висота корпуса дозволяє ставити його в типових розподільних шафах будівель

Веб сторінка для зручного налаштування модуля

ЖИВЛЕННЯ
Джерело 100 – 220 VAC, 50/60 Hz, або 24Vdc
Споживана потужність 3Вт
КОМУНІКАЦІЇ
Ethernet Два порти Fast Ethernet, (режим моста)
WiFi Режим master для налаштувань, режим “клієнта” для зв’язку
Протоколи Modbus TCP, MQTT
ВХОДИ – ВИХОДИ
Дискретні входи 8 шт., 24 VDC (SINK / SOURCE) з одним спільним дротом, напруга ізоляції 5000 Vac / 500 Vdc, протибрязкітовий фільтр (0 ~ 20мс., незалежний для кожного входу)
Дискретні виходи 8 реле,  2 групи (DO 1 – 4) і (DO 5 – 8), реле 500 Vdc / 5А
Аналогові входи 2 шт., 4 .. 20 mA
Температура До 32 цифрових датчиків типу DS18B208, довжина лінії зв’язку до 200 метрів
Лічильники імпульсів / часу Для кожного DI та DO канала, розрядність 32 біта, статична пам’ять, макс. частота 1 kHz
КЕРУВАННЯ
Мова програмування Lua 5.3, веб-редактор коду
Мінімільний час скану 1 мс.
НАВКОЛИШНЄ СЕРЕДОВИЩЕ
Робочі показники 0°C – 55°C, 5 – 90% (без конденсації)
Параметри зберігання -25°C – 70°C, 5 – 95% (без конденсації)
Ступінь захисту / Маса IP40, 200 гр.
Габаритні розміри 142 х 90 х 32