Oblast uplatnění modulárního řídicího systému ARS zahrnuje řízení strojů a výrobních celků ve všech průmyslových odvětvích. Počet a vybavení komunikačních rozhraní jej předurčuje pro zapojení do systémů monitorování technologických procesů a sběru dat. Poměrně velká kapacita přídavné paměti (až 1 MB) umožňuje použití systému v aplikacích, kde je třeba zaznamenávat historii provozních parametrů. Výkonné moduly termočlánkových vstupů umožňují nasazení systému i jako mnohasmyčkového regulátoru teploty.
Stavebnice řídicího systému
Modulární koncepce systému přináší následující výhody:
Systém je možno vybavit právě takovým počtem takových typů vstupních a výstupních modulů, jaký daná aplikace vyžaduje.
Vstupní a výstupní moduly jsou pro připojení vnějších obvodů vybaveny konektory se šroubovacími svorkami. Vnější obvody lze tedy od systému kdykoli jednoduše odpojit a případnou výměnu modulu lze provést během několika vteřin.
V současné době jsou k dispozici následující desky a moduly:
- ARS-CPU552A(E) - procesorová deska
- ARS-SBR6 - sběrnice s krytem
- ARS-MEM1024 - deska přídavné paměti
- ARS-IDB16 - modul digitálních vstupů
- ARS-OD16 - modul tranzistorových výstupů NPN
- ARS-OS16 - modul tranzistorových výstupů PNP
- ARS-MSB78 - kombinovaný modul tranzistorových výstupů PNP a digitálních vstupů
- ARS-OCV12 - modul kontaktních výstupů
- ARS-IA16 - modul analogových vstupů
- ARS-ITC16A - modul termočlánkových vstupů
Uspořádání
V podélné ose základního rámu je kolmo k rámu připevněna sběrnice. Vstupní a výstupní moduly se do sběrnice zasunují z obou stran. Nad sběrnicí se nachází procesorová deska se zdrojem, do které je možno zasunout ještě desku přídavné paměti. Celý řídicí systém je uzavřen kovovým krytem. Vnější rozměry systému jsou 406 × 214 × 72 mm (šířka × výška × hloubka). Připevnění systému na panel se provádí pomocí čtyř šroubů M4.
Procesorová deska ARS-CPU552A(E)
Na procesorové desce jsou umístěny následující obvody:
- Procesor 80C552 Philips
- Paměť EPROM 32 kB
- Zálohovaná paměť CMOS RAM 32 kB
- Volná patice, do které je možno zasunout paměť 32 kB EPROM, CMOS RAM nebo EEPROM. Paměť je přístupná jak pro program, tak pro data a lze ji použít pro ladění uživatelského programu. Napájení paměti CMOS RAM lze nastavit propojkou na desce buď jako zálohované nebo jako nezálohované.
- Obvod hodin reálného času (pouze u ARS-CPU552AE)
- Sériová komunikační rozhraní RS-232C (pouze signály RXD, TXD) a RS-422/RS-485 (sériový kanál procesoru se programově připojuje k libovolnému z těchto rozhraní). Funkce sériového kanálu (příjem a vysílání) je indikována diodami LED. Všechna komunikační rozhraní jsou galvanicky oddělena od napájení procesoru (mají vlastní oddělený zdroj). Maximální přenosová rychlost je 57 kbitů/sec.
- Galvanicky oddělený napájecí zdroj. Řídicí systém lze napájet buď stejnosměrným napětím v rozsahu 20 až 30 V nebo střídavým napětím 19 V. Činnost napájecího zdroje je indikována diodou LED.
- Napájecí zdroj pro analogové obvody a napěťová reference (pouze u ARS-CPU552AE)
- Akustický měnič pro zvukovou signalizaci, který je připojen k výstupu procesoru s šířkově pulsní modulací
- Jedna červená a jedna zelená dioda LED pro optickou signalizaci, připojené k výstupům procesoru
Sběrnice s krytem ARS-SBR6
Do sběrnice ARS-SBR6 je možno instalovat procesorovou desku, desku přídavné paměti a 6 vstupních a výstupních modulů. Se sběrnicí se dodává kovový kryt řídicího systému.
Deska přídavné paměti ARS-MEM1024
Deska ARS-MEM1024 má dvě volné patice, do kterých lze zasunout následující paměťové čipy:
- EPROM 128 kB, 256 kB nebo 512 kB
- CMOS RAM 128 kB nebo 512 kB
- EEPROM 64 kB
Při obsazení obou patic je tedy maximální kapacita instalované paměti 1 MB pro paměti CMOS RAM nebo EPROM a 128 kB pro paměti EEPROM. Patice mohou být osazeny libovolnou kombinací pamětí. Napájení paměti CMOS RAM lze nastavit propojkou na desce buď jako zálohované nebo jako nezálohované.
Vstupní modul ARS-IDB16
Modul ARS-IDB16 obsahuje 16 digitálních opticky oddělených vstupů, uspořádaných do dvou skupin po osmi vstupech. Každá osmice vstupů má jednu společnou svorku. Vstup je aktivován přivedením napětí nezávislé polarity vůči společné svorce. Odběr vstupu je cca 7 mA při 24 V. Stav vstupů je indikován diodami LED.
Výstupní modul ARS-OD16
Modul ARS-OD16 obsahuje 16 tranzistorových opticky oddělených výstupů NPN (výstup spíná proti zápornému pólu zdroje). Výstupy lze zatížit trvale proudem 150 mA a krátkodobě proudem až 350 mA při 24 V. Modul lze použít pro napětí 12 až 35 V. Výstupy jsou chráněny zpětnými diodami. Stav výstupů je indikován diodami LED.
Výstupní modul ARS-OS16
Modul ARS-OS16 obsahuje 16 tranzistorových opticky oddělených výstupů PNP (výstup spíná proti kladnému pólu zdroje). Výstupy lze zatížit trvale proudem 80 mA a krátkodobě proudem až 350 mA při 24 V. Modul lze použít pro napětí 12 až 35 V. Výstupy jsou chráněny zpětnými diodami. Stav výstupů je indikován diodami LED.
Kombinovaný modul ARS-MSB78
Modul ARS-MSB78 obsahuje 7 tranzistorových opticky oddělených výstupů PNP (výstup spíná proti kladnému pólu zdroje) a 8 digitálních opticky oddělených vstupů. Výstupy lze zatížit trvale proudem 80 mA a krátkodobě proudem až 350 mA při 24 V. Modul lze použít pro napětí 12 až 35 V. Výstupy jsou chráněny zpětnými diodami. Všech 8 vstupů má jednu společnou svorku. Vstup je aktivován přivedením napětí nezávislé polarity vůči společné svorce. Odběr vstupu je cca 7 mA při 24 V. Stav výstupů i vstupů je indikován diodami LED.
Výstupní modul ARS-OCV12
Modul ARS-OCV12 obsahuje 12 kontaktních výstupů, uspořádaných do tří skupin po čtyřech výstupech. Každá čtveřice výstupů má jednu společnou svorku. Výstupy lze zatížit proudem 2 A při 30 V DC. Stav výstupů je indikován diodami LED. Modul vyžaduje stejnosměrné externí napájení 24 V DC. Odběr z externího zdroje je asi 100 mA.
Modul analogových vstupů ARS-IA16
Modul ARS-IA16 obsahuje 16 analogových vstupů. Typ vstupního signálu (0 až 5 V, 0 až 10 V, 0 až 20 mA nebo 4 až 20 mA) se volí pro každý vstup samostatně propojkou na desce. Galvanické oddělení vstupů od napájení procesoru zajišťuje dobrou šumovou imunitu.
Modul termočlánkových vstupů ARS-ITC16A
Modul ARS-ITC16A umožňuje přímé připojení kompenzačních vedení 16ti termočlánků, které mohou být jak izolované, tak neizolované. Vzhledem k tomu, že je modul vybaven teplotní kompenzací srovnávacího konce termočlánku, není měřený údaj zatížen chybou, způsobenou změnami teploty v místě měření. K modulu lze připojit termočlánky typu E (chromel - konstantan), J (železo - konstantan), K (chromel - alumel), T (měď - konstantan), R (platina 13% - platina/rhodium), S (platina 10% - platina/rhodium). Teploty lze měřit v pěti měřicích rozsazích, které se přepínají softwarově. Modul je dále vybaven kontinuálním měřením odporu všech termočlánků, takže řídicí systém může obsluhu včas upozornit na případné poškození termočlánku vlivem stárnutí. Galvanické oddělení termočlánků a měřicích obvodů od napájení procesoru zajišťuje dobrou šumovou imunitu.
