Устройство удаленного доступа и управления ТТА-Х

Дистанционный мониторинг, контроль и управление технологическим оборудованием на удаленных объектах

Особенности

  • Мониторинг и управление TCP/IP, SNMPv2
  • 2 интерфейса Ethernet 10/100 Мбит/с
  • 2 последовательных порта RS-485
  • 4 последовательных порта RS-232 Serial Port
  • 8 дискретных (цифровых) входов
  • 4 выхода контактов реле с током до 10 А
  • 4 входа для подключения аналоговых датчиков
  • 2 входа аналоговых датчиков температуры и влажности
  • 1 вход цифрового датчика температуры
  • Потребляемая мощность до 5 Вт
  • Поддержка внешнего источника питания АС  220В
  • Штатное питание от 20В до 70В постоянного тока

Обзор

Устройство ТТА-Х предназначено для дистанционного контроля, мониторинга и управления через сеть Ethernet различного технологического оборудования установленного на удаленных необслуживаемых объектах.

В частности устройство поддерживает:

  • передачу данных от оборудования охранной и пожарной сигнализации;
  • передачу данных от оборудования видеонаблюдения;
  • контроль и управление оборудованием электропитания и климатики;
  • контроль и управление специализированным технологическим оборудованием;
  • мониторинг параметров окружающей среды;
  • фиксацию и передачу сообщений аварийной сигнализации;
  • формирование сообщений о превышении установленных величин контролируемых параметров;
  • сбор данных по работе технологического оборудования.
Общая схема подключения охранного и пожарного оборудования, различного технологического оборудования к устройству удаленного доступа, мониторинга и управления ТТА-Х

Рис 1. Применение устройства удаленного доступа и управления ТТА-Х

Устройство дистанционного контроля, мониторинга и управления ТТА-Х  в базовой конфигурации имеет 4 последовательных порта RS-232, 2 последовательных порта RS-485, 2 входа аналоговых датчиков температуры и влажности, 4 выхода нормально разомкнутых беспотенциальных контактов реле, 8 цифровых входов, а также 4 входа для подключения различных аналоговых датчиков.

Для объектов, где необходимо контролировать большее количество параметров, базовая версия оборудования может быть доукомплектована требуемыми модулями расширения.

Мониторинг, дистанционное управление и сбор данных осуществляется по средствам протокола SNMP версии 2.

Аппаратная часть

Технически аппаратная часть устройства реализована в виде специализированного промышленного контроллера на базе высокопроизводительного процессора STM32.

Устройство представляет собой модульную конструкцию в корпусе высотой 1U. В состав базового модуля TTA-X-BASE входит преобразователь питания, главный микроконтроллер, основной набор интерфейсов и разъём расширения.

В случае необходимости базовый модуль обеспечивает подключение модулей расширения.

Температурный диапазон функционирования устройства: -40..+85С.

Номинальное напряжение электропитания 20В – 72В постоянного тока.

Устройство удаленного доступа и управления подключается к сети передачи данных с помощью интерфейса Ethernet. Для резервирования каналов передачи данных установлено два равноценных Ethernet порта, 10/100 Мб/с, подключаемые через разъем RJ 45.

Поддерживается как автоматическая установка IP адреса, маски, шлюза с помощью DHCP, так и ручная установка IP адреса, маски, шлюза.

Возможности ПО

К основным возможностям программного обеспечения устройства относится:

  • Получение необходимой информации о ситуации на объекте (диагностика технического состояния коммуникационного и технологического оборудования, счетчиков электрической энергии, систем электропитания, оборудования поддержки температурного режима (кондиционеры, нагревательные устройства), систем системой приточно-вытяжного воздушного охлаждения (freecooling), отдельными устройствами и аппаратами и т.д.).
  • Автоматический опрос устройств, оборудования, аппаратов, соответствующих их параметров с заданной периодичностью, хранение необходимой информации о функционировании объекта в течение длительного времени.
  • Автоматизация процесса сбора, обработки, хранения, отображения информации об учете использованной электроэнергии.
  • Накопление, обработка, хранение в базе данных и документирование параметров учета по каждой точке учета.
  • Создание пользователей, редактирование прав, блокировка пользователя, изменение пароля и т.п.

Протоколы обмена

Устройство поддерживает SNMP протокол на чтение и запись. По протоколу SNMP возможно считывание текущей конфигурации и настройка всех параметров конфигурации устройства (настройка портов, канала передачи данных и др ..), снятие показаний с датчиков температуры (установка аварийных порогов температур), контроль состояния контактов внешней сигнализации, настройка пар контактов (нормально замкнутые, нормально разомкнутые, название аварии, активная / неактивная и др.).

При возникновении/пропадании любых аварийных событий (аварии от внешних устройств, аварии при пересечении порогов температур и др.) возможна отправка по SNMP trap-сообщений на заданные IP адреса.

Поддержка внешних устройств

Устройство удаленного доступа и управления может поддерживать разные типы внешних устройств, такие как:

  • счетчики электроэнергии (отвечающие требованиям стандарта МЭК 62056 (DLMS / COSEM) относительно обмена данными с внешними устройствами);
  • стойки электропитания;
  • панели управления дизель-генераторных установок.

Предусмотрена возможность добавления новых типов оборудования различных производителей.  Для их конфигурирования, обмена данными необходимо предоставление документации на протокол обмена соответствующего оборудования.

Также предусмотрена работа с устройствами с помощью программного обеспечения поставщиков оборудования систем электропитания, счетчиков, дизель-генераторных установок. Для этого выбранный канал связи с устройством (RS-232, RS-485) появляется в системе Windows как виртуальный последовательный порт (COM-порт) или Telnet-порт. Если на выбранном устройстве нажать кнопку «Управление»,   будет запущено ПО производителя оборудования, которое сможет соединиться с устройством через указанный порт.

Устройство прозрачно в режиме Ethernet – RS-232 моста, т.е. обеспечивает прямой канал передачи данных для стороннего ПО.

Устройство обеспечивает считывание и передачу параметров работы оборудования через протокол SNMP в систему мониторинга.

Возможно, автоматическое управление климатом согласно заданным порогам температур. Если температура ниже заданного нижнего порога  – включается оборудование обогрева, выключается кондиционер (с учетом гистерезиса), если температура выше верхнего порога – включается кондиционер, выключается оборудование обогрева (с учетом гистерезиса). Пороги температур для включения/выключения соответствующего оборудования настраиваются отдельно для устройств нагрева и охлаждения. При пересечении температуры предупредительных и критических верхних или нижних порогов система передаёт аварийные сообщения в ПО сервера и на заданные IP-адреса по SNMP.

Последовательные порты

Для опроса/управления внешним оборудованием по последовательным портам устройство содержит порты RS-232 и RS-485  по 4 порта каждого типа в минимальной конфигурации и с возможностью увеличения количества с помощью плат расширения.

Порты программно конфигурируются, подключаются каждый через отдельный разъем RJ 45.

Дискретные (цифровые) входы

Устройство имеет возможность принимать сигналы аварий, которые передаются из источников сигнализации с помощью беспотенциальных контактов (реле) или оптоэлектронных развязок. Работа входных линий сигнализации программно конфигурируется на замыкание или на размыкание, или деактивируется.

Номинальное напряжение от устройства на разомкнутых парах входных линий сигнализации: 12 В постоянного тока.

Все входные линии сигнализации имеют общую шину, гальваническая развязка в устройстве не предусмотрена (обеспечивается источниками сигнализации).

Количество пар входных линий – в базе 8, расширяется платами расширения по 16 линий на плате, ввод через разъемы RJ-45, по 4 входа на разъёме.

Устройство имеет порты для подключения двух датчиков температуры либо совмещенных датчиков температуры и влажности. Устройство обеспечивает опрос этих датчиков, настройку пороговых значений выдачи аварийных сигналов (минимальная температура, предупредительная температура, аварийная температура).

Выходы управления

Устройство удаленного доступа и управления имеет возможность управления внешним технологическим оборудованием с помощью нормально разомкнутых беспотенциальных контактов реле током до 10 А, т.е. включать и выключать другие устройства.

В базовом устройстве предусмотрено 4 выхода (4 пары нормально разомкнутых контактов реле).

Модульность

Устройство представляет собой модульную конструкцию в корпусе размером 1U для установки в шкаф. Основой является базовый модуль TTA-X-BASE, в состав которого входит преобразователь питания, главный микроконтроллер, основной набор интерфейсов, разъём расширения. К базовому модулю подключается плата расширения TTA-X-CROSS, обеспечивающая подключение до трёх модулей расширения. Таким образом, обеспечивается возможность масштабирования количества портов в устройстве (установка дополнительных портов и интерфейсов различного типа в различных конфигурациях).

Питание устройства осуществляется либо от имеющегося на объекте заказчика источника питания постоянного тока напряжением 18-72 В, либо с помощью отдельного блока питания AC/DC  ~220В 50Гц.

Устройство с тремя установленными модулями расширения - внешний вид панелей, фото

Рис. 2. Общий вид устройства с тремя установленными модулями расширения.

Структурная схема оборудование ТТА-Х

Рис 3. Структурная схема устройства ТТА-Х – компоненты системы.

Компоненты системы

Структурно устройство ТТА-Х состоит из базового модуля и требуемых модулей расширения.

Базовый модуль TTA-X-BASE содержит:

  • блок питания, работающий от постоянного напряжения 18-75В;
  • управляющий высокопроизводительный процессор;
  • flash-память для накопления информации об аварийных событиях;
  • 2 равнозначных Ethernet-порта 10/100 Мбит/с, выведенных с внутреннего коммутатора (т.е. порты могут играть роль коммутатора (switch) при недостаточном количестве портов). По Ethernet происходит удалённый доступ и управление устройством ТТА-X;
  • 4 порта RS-232, каждый из которых выведен на отдельный разъём RJ-45;
  • 2 порта RS-485, каждый из которых выведен на отдельный разъём RJ-45;
  • 2 входа цифровых датчиков температуры;
  • 2 входа аналоговых датчиков температуры и влажности;
  • 4 выхода нормально разомкнутых беспотенциальных контактов реле током до 10 А;
  • 8 цифровых входов для подключения датчиков сигнализаций, контроля срабатывания разного технологического оборудования и т.д. Номинальное напряжение от устройства на разомкнутых парах входных линий сигнализации: 12 В постоянного тока;
  • 4 аналоговых входа измерения тока или напряжения с подтяжкой 12 В и током замыкания 40 мА для подключения различных аналоговых датчиков.

Рис. 2. Базовый модуль TTA-X-BASE.

Таким образом, базовый модуль представляет собой законченную систему контроля с довольно богатым набором интерфейсов. При достаточности данных интерфейсов для задач заказчика, может поставляться в корпусе размером XXX x YYY x ZZZ см для настольной установки или для крепления в стойку. Данное исполнение не предполагает дальнейшее расширение количества интерфейсов.

Модули расширения:

  1. TTA-X-4RS232 – модуль содержит 4 порта RS-232, каждый из которых выведен на отдельный разъём RJ-45
  2. TTA-X-4RS485 – модуль содержит 4 порта RS-485, каждый из которых выведен на отдельный разъём RJ-45
  3. TTA-X-8AIN – аналоговых входа измерения тока или напряжения с подтяжкой 12 В и током замыкания 40 мА для подключения различных аналоговых датчиков.
  4. TTA-X-16DIN – цифровых входов для подключения датчиков сигнализаций, контроля срабатывания разного технологического оборудования и т.д.
  5. TTA-X-BAT – модуль резервного питания. Содержит аккумулятор и контроллер зарядки. Предназначен для временного резервного питания системы и оповещения системы контроля при пропадании основного питания.
  6. TTA-X-GSM – модуль оповещения по сети GSM. Возможна передача аварийных сообщений через сеть Интернет по SNMP, отправка email-уведомлений, СМС-сообщений.
  7. TTA-X-ETH – Модуль расширения Ethernet портов. 4 порта 10/100 Мб/с, подключаемые через разъемы RJ-45. Порты имеют общее коммутационное поле с портами Ethernet на базовом модуле TTA-X-BASE.

Возможна разработка других типов модулей по техническому заданию заказчика (например, модули для подключения по протоколам обмена данных интернета вещей (IoT) и т.д.).

Поддержка универсальной системы управления и мониторинга

Поддержка протокола SNMPv2 позволяет интегрировать устройство TTA-X в стандартную систему сетевого управления и контроля. Например, можно использовать различные open source решения распределенного мониторинга сетевого оборудования. Это универсальные решения с открытым исходным кодом для мониторинга множества сетевых устройств в режиме реального времени и гарантированного получения оповещений при каких-либо проблемах.

Также мы предлагаем специализированное программное обеспечение собственной разработки – «TTA Monitor».

Программа «TTA Monitor» является кроссплатформенной и работает под операционными системами семейства Windows и Linux.