TIM 42/42D с встроенным модемом выделенной линии - Коммуникационные модули TIM

• Модуль TIM 4 с двумя интерфейсами для подключения к WAN:
  • первый интерфейс WAN - встроенный модем выделенной линии MD2;
  • второй интерфейс WAN - комбинированный последовательный интерфейс RS 232/RS 485 для подключения внешнего приемопередающего устройства. 
• Два варианта подключения к системам автоматизации и компьютерам:
  • установка в системы локального ввода-вывода программируемых контроллеров S7-300/C7 по аналогии с коммуникационными процессорами;
  • использование в качестве автономных коммуникационных модулей, подключаемых к SIMATIC S7-400/ S7-300/ C7 и компьютерным центрам управления (SINAUT ST7cc или ST7sc) через MPI интерфейс.
• Поддержка обмена данными через выделенные линии (2- или 4-проводные) через первый интерфейс WAN модулей TIM 42/42D. Интеграция в любые каналы связи SINAUT WAN через второй интерфейс. Подключение внешнего приемопередающего устройства через комбинированный последовательный интерфейс RS 232/RS 485 модулей TIM 42/42D.
• Использование встроенного модема для обмена данными через частные выделенные линии или через арендованные телекоммуникационные каналы. Поддержка возможности подключения к радиостанции, оснащенной входом для подключения модема.
• Наличие встроенного приемника сигналов точного времени DCF77 в модуле TIM 42D. Поддержка функций синхронизации даты и времени всех SINAUT приборов через  WAN.
• Поддержка коммуникационных протоколов SINAUT ST7 и SINAUT ST1.

Особенности

• Экономия монтажного объема и кабельной продукции за счет размещения в одном корпусе коммуникационного модуля TIM, модема MD2 и комбинированного последовательного интерфейса.
• Работа с программируемыми контроллерами S7-300/ S7-400/ C7 и компьютерными центрами управления.
• Модуль TIM 42D дополнительно оснащен встроенным приемником сигналов точного времени и поддерживает функции синхронизации даты и времени.
• Удобное конфигурирование соединений с помощью программного обеспечения конфигурирования систем связи SINAUT, упрощение программирования контроллеров за счет использования библиотеки загружаемых функциональных блоков.
• Сохранение телеграмм с их отметками даты и времени (около 10,000) в памяти модуля TIM при отказе каналов связи или партнера по связи.
• Дистанционное программирование и диагностика систем автоматизации (PG маршрутизация) без нарушения обмена данными через выделенные каналы связи или радиосети.
• Возможность интеграции существующих систем SINAUT ST1 в системы SINAUT ST7 за счет поддержки протокола ST1.

Область применения

Модули TIM 42/42D способны поддерживать обмен данными между одним или несколькими контроллерами S7-400/ S7-300/ C7 или компьютерными центрами управления (SINAUT ST7cc или ST7sc) и станциями SINAUT ST7 или ST1 через выделенную линию или любые другие каналы связи WAN. Модули TIM 42/42D находят применение в тех случаях, когда

• к одному контроллеру необходимо подключить две WAN, одна из которых является выделенной линией;
• один модуль TIM должен поддерживать функции контроллера и узлового терминала и одна из подключаемых к модулю WAN должна быть выделенной линией;
• необходимо резервировать каналы связи и один из этих каналов является выделенной линией.

Встроенный модем MD2 позволяет выполнять обмен данными через 2- или 4-проводную выделенную линию связи. Максимальная длина линии связи без использования усилителей/ повторителей с ненагруженной линией 2 x 2 x 0.8 J-Y(St)Y может составлять: 

• 33 км при скорости передачи данных 1200 бит/с;
• 27 км при скорости передачи данных 2400 бит/с и 
• 11 км при скорости передачи данных 9600 или 19200 бит/с.

Встроенный модем MD2 обеспечивает поддержку сетевых конфигураций "точка к точке", звездообразных и линейных структур, а также различных комбинаций перечисленных топологий. В опрашивающем контроллере модем MD2 позволяет создавать простейшие звездообразные структуры с подключением к выходам модема двух 2-жильных кабелей. Для выполнения функций терминального устройства аналоговой линии выход модема может быть переключен в состояние высокого сопротивления. Это позволяет снизить потери в линии, но немного снижает допустимую протяженность канала связи. Очень короткое время работы передатчика в режиме опроса повышает пропускную способность выделенной линии связи.

TIM 42/42D могут подключаться к частным выделенным линиям или к арендованным телефонным линиям. Оба решения подтверждены соответствующими одобрениями. В аналоговых телефонных линиях скорость передачи данных может составлять 1200 или 2400 бит/с. В коммутируемых телефонных сетях с аналоговыми и цифровыми каналами связи скорость передачи данных равна 1200 бит/с.

TIM 42/42D является идеальным решением для организации связи через портативные радиостанции, оснащенные входом для подключения модема. Модем MD2 оснащен встроенным оптическим реле, позволяющим коммутировать (замыкать или размыкать) цепь RTS сигнала. Управление работой реле выполняется через вход PTT.

Поскольку портативные радиостанции работают обычно в звуковом диапазоне (300 ... 3000 Гц), скорость передачи данных через модем MD2 ограничена величиной 1200 бит/с. Для скорости передачи 2400 бит/с звуковой диапазон частот должен превышать 3300 Гц.

Коммуникационный модуль TIM оснащен встроенным микропроцессором и выполняет автономное управление обменом данными через WAN, освобождая от этих задач центральный процессор программируемого контроллера или компьютера. Такая автономность обеспечивается при работе коммуникационного модуля в составе опрашивающего контроллера, обычного или узлового терминала.

В случае использования второй WAN в виде сети с автоматическим вызовом абонента в режимах терминала или узлового терминала модули TIM 42/42D обеспечивают передачу данных с учетом их приоритетности (высокий или нормальный приоритет). При появлении данных с высоким приоритетом выполняется немедленный вызов абонента, установка соединения и передача данных. Данные с нормальным приоритетом накапливаются в буферной памяти модуля и передаются при очередной установке соединения.

В составе обычных и узловых терминалов коммуникационный модуль TIM поддерживает функции сохранения данных с отметками даты и времени в случае отказа канала связи или партнера по связи. Благодаря этому исключается возможность потери данных в подобных ситуациях.

Дизайн

TIM 42/42D обладают всеми характерными чертами модулей программируемого контроллера SIMATIC S7-300:

• Компактная конструкция;
  пластиковый корпус формата модулей SIMATIC S7-300 шириной 80 мм.
• 1-й порт WAN: гнездо RJ12 для подключения встроенного модема к выделенной линии или портативной радиостанции.
• Две цепи оптического реле для включения/ отключения портативной радиостанции, выведенные на гнездо RJ12 и управляемые через вход PTT.
• 2-й порт WAN: 9-полюсное гнездо соединителя D-типа комбинированного последовательного интерфейса RS232/RS485 для подключения внешнего модема или другого приемопередающего устройства.
• Встроенный интерфейс MPI (9-полюсное гнездо соединителя D-типа) для подключения модуля к центральному процессору SIMATIC S7/C7 или к компьютерному центру управления.  
• 4-полюсный терминальный блок для подключения цепи питания =24 В.
• Светодиодные индикаторы SF, TXD, RXD, и MPI/K (индикатор TIM BUS в модулях TIM 42/42D не задействованы). В модуле TIM 42D дополнительный индикатор DCF77.
• Адаптер антенного кабеля DCF77 с BNC соединителем, входящий в комплект поставки модуля TIM 42D и позволяющий производить подключение антенного кабеля.

• Простота монтажа:
  • TIM 42/42D монтируется на стандартную профильную шину S7-300 и подключается к внутренней шине контроллера через входящий в комплект поставки шинный соединитель. Модуль может устанавливаться на любое посадочное место, отведенное для размещения сигнальных модулей.
  • В многорядных конфигурациях контроллера S7-300 с интерфейсными модулями IM 360/361, коммуникационный модуль TIM 42/42D может устанавливаться не только в базовый блок, но и в стойки расширения. Аналогичным образом модуль TIM может быть подключен к блоку управления SIMATIC C7.
  • При использовании в качестве автономного блока модуль монтируется на стандартную профильную шину S7-300 и подключается к программируемому контроллеру SIMATIC S7-400/ S7-300/ C7 или компьютерному центру управления через MPI интерфейс.
• Работа с естественным охлаждением без использования буферной батареи.

Функции

Модули TIM 42/42D могут работать в режиме терминала, узлового терминала или контроллера (опрашивающего контроллера). Для каждого интерфейса WAN устанавливается свой режим работы. Эти режимы работы могут быть одинаковыми или разными.

Первый интерфейс WAN образован встроенным модемом выделенной линии, поэтому для него устанавливается драйвер выделенной линии. В зависимости от типа используемого внешнего приемопередающего устройства для второго интерфейса может устанавливаться драйвер выделенной линии или драйвер сети с автоматическим вызовом абонента.

Модули обеспечивают независимое управление обменом данными через оба подключенных канала связи WAN. Для выполнения этих задач TIM 42/42D оснащен встроенным микропроцессором и буферной оперативной памятью, позволяющей сохранять до 10,000 телеграмм. Встроенная память позволяет сохранять данные в случае отказа канала связи или партнера по связи, а также оптимизировать процессы обмена данными в сетях с автоматическим вызовом абонента.

Операционная система модуля TIM хранится в Flash EPROM. Все параметры настройки заносятся в системный блок данных, сохраняемый в энергонезависимой памяти (Flash EPROM).

При работе с центральными процессорами программируемых контроллеров S7-400/S7-300/C7 SINAUT программа в центральном процессоре формируется с помощью функциональных блоков библиотеки SINAUT TD7. Эти блоки выполняют сбор данных, проверку этих данных на наличие изменений и передачу с помощью модуля TIM через WAN. При этом центральный процессор присваивает всем данным отметки даты и времени, а также идентификатор уровня приоритетности данных. В сетях с автоматическим вызовом абонента модули способны передавать данные с учетом их приоритета (высокий или нормальный).

При работе с компьютерным центром управления (SINAUT ST7cc/ST7sc) выполняется компьютерная обработка запросов оператора, их преобразование в формат телеграмм SINAUT в соответствии с конфигурацией ST7cc/ST7sc и их передача в модуль TIM с заданным при конфигурировании адресом.

Все посылаемые телеграммы модуль TIM сначала записывает в свою буферную память, откуда распределяет их по целевым портам WAN. Если оба канала связи, подключенных к модулю TIM, образуют один резервированный канал, то данные передаются через активную линию связи. В случае отказа активного канала данные автоматически переадресуются в WAN порт резервного канала связи.

Способ дальнейшей передачи этих данных зависит от типа используемого канала связи и от выбранного режима работы модуля TIM:

• Выделенная линия, радиосеть
  В режиме обычного или узлового терминала передача данных, находящихся в буферной памяти модуля TIM, выполняется после получения запроса от опрашивающего контроллера. Если в момент получения запроса данные для передачи отсутствуют, то модуль TIM посылает только подтверждение о получении запроса. В режиме опрашивающего контроллера после каждой отправки запроса и получения ответа модуль TIM выполняет пересылку одного из сообщений из своей буферной памяти (настройка "по умолчанию"). При конфигурировании модуля TIM эту настройку можно изменить, указав количество сообщений, передаваемых между двумя последовательными вызовами.
• Сеть с автоматическим выховом абонента
  В режиме терминала или узлового терминала модуль различает данные с высоким и нормальным приоритетом. Появление  данных с нормальным приоритетом не вызывает немедленной установки соединения. Для данных с высоким приоритетом выполняется немедленная установка соединения и передача данных. Если в этот момент в буферной памяти модуля присутствуют данные с нормальным приоритетом, то они передаются вслед за высокоприоритетными данными. Передача данных из буферной памяти может выполняться в соответствии с их приоритетом или по принципу FIFO (First In, First Out - первым вошел, первым вышел). В режиме опрашивающего контроллера модуль TIM будет немедленно устанавливать необходимое соединение и передачу данных независимо от их приоритета.

Телеграммы, полученные модулем TIM через WAN без ошибок, передаются в центральный процессор программируемого контроллера или компьютерного центра управления SINAUTST7cc/ST7scи обрабатываются его программой.

Для передачи данных используются протоколы SINAUT ST7 или SINAUT ST1. Режимы работы зависят от типа используемых каналов связи WAN:

• Для обмена данными через выделенные линии или радиосети обычно используется режим опроса. Если в системе присутствует несколько опрашивающих контроллеров, то применяется режим мультимастерного опроса с временными интервалами (не поддерживается протоколом SINAUT ST1). При обмене данными с временными интервалами модуль TIM 42 может выступать только в роли обычного или узлового терминала. Модуль TIM 42D оснащен приемником сигналов точного времени DCF77 и может использоваться в режиме контроллера.
• В сетях с автоматическим вызовом абонента обмен данными выполняется в спонтанном режиме.

PG/OP функции связи

PG/OP функции связи находят применение для дистанционного программирования систем автоматизации SIMATIC S7 через LAN.

• S7 routing
  процедуры S7 routing обеспечивают "прозрачность" сети и позволяют использовать программатор для обмена данными со всеми связанными сетями. Поддержка процедур S7 routing в протоколе SINAUT ST7 позволяет выполнять дистанционное программирование и диагностику всех станций SINAUT (центральных процессоров, модулей TIM) через WAN.

Диагностика

SINAUT ST7 поддерживает широкий набор диагностических функций, которые позволяют:

• определять режимы работы модулей TIM;
• считывать текущие состояния модулей TIM;
• получать основную диагностическую информацию;
• считывать содержимое диагностического буфера модулей TIM;
• получать информацию о состоянии соединений с локальными и удаленными партнерами по связи (CPU, TIM, ST7cc, ST7sc);
• выполнять мониторинг передачи телеграмм модулями TIM для регистрации трафика.

Конфигурирование

Конфигурирование модуля TIM 42/42D выполняется с помощью программного обеспечения конфигурирования SINAUT ST7, установленного на программаторе. Функциональные блоки библиотеки SINAUT TD7 используются для написания SINAUT программы, исполняемой центральным процессором программируемого контроллера. И программное обеспечение конфигурирования, и библиотека функциональных блоков входят в комплект поставки пакета SINAUT ST7.

Системный блок данных SDB, генерируемый для модуля TIM 42/42D во время его конфигурирования, загружается в TIM. Такая загрузка может выполняться из SIMATIC Manager STEP 7 или с помощью функции "Upload SDBs" инструментальных средств диагностики и обслуживания пакета SINAUT ST7. Загрузка сформированного SDB в модуль TIM производится следующими способами:

• для модуля, используемого в качестве коммуникационного процессора SIMATICS7-300/C7, - через MPI интерфейс центрального процессора программируемого контроллера;
• для модуля, используемого в автономном режиме, - через встроенный MPI интерфейс модуля TIM.

Технические данные

Аксессуары