Подключение

Рекомендации по подключению

Для обеспечения надежности электрических соединений рекомендуется использовать медные многожильные кабели. Концы кабелей следует зачистить и залудить или использовать кабельные наконечники. Жилы кабелей следует зачищать так, чтобы их оголенные концы после подключения к прибору не выступали за пределы клеммника. Сечение жил кабелей должно быть не более 0,75 мм2.

Общие требования к линиям соединений:

  • во время прокладки кабелей следует выделить линии связи, соединяющие прибор с датчиком, в самостоятельную трассу (или несколько трасс), располагая ее (или их) отдельно от силовых кабелей, а также от кабелей, создающих высокочастотные и импульсные помехи;
  • для защиты входов прибора от влияния промышленных электромагнитных помех линии связи прибора с датчиком следует экранировать. В качестве экранов могут быть использованы как специальные кабели с экранирующими оплетками, так и заземленные стальные трубы подходящего диаметра. Экраны кабелей с экранирующими оплетками следует подключить к контакту функционального заземления (FE) в щите управления;
  • фильтры сетевых помех следует устанавливать в линиях питания прибора;
  • искрогасящие фильтры следует устанавливать в линиях коммутации силового оборудования.

Монтируя систему, в которой работает прибор, следует учитывать правила организации эффективного заземления:

  • все заземляющие линии следует прокладывать по схеме «звезда» с обеспечением хорошего контакта с заземляемым элементом;
  • все заземляющие цепи должны быть выполнены проводами наибольшего сечения;
  • запрещается объединять клемму прибора с маркировкой SS1 / SS2 и заземляющие линии.

Подключение питания

В контроллере доступно два порта для подключения источников питания 24 В:

  • Порт 1 – основное питание.
  • Порт 2 – резервное питание.

Переход на резервное питание происходит, если напряжение на основном менее 9 В. При восстановлении работоспособности основного источника питания контроллер перейдет на работу от него автоматически.

Внимание
Допускается применять источник питания с током нагрузки не более 8 А.
Graphic
Назначение контактов питания

Назначение контактов клеммника

Graphic
Назначение контактов клеммника (модификация 01)
Назначение контактов клеммника (модификация 01)
НаименованиеНазначение
FDI1–FDI12Быстрые дискретные входы
Предупреждение
Не допускается подключение проводов к контактам NC (Not connected)
Graphic
Назначение контактов клеммника (модификация 02)
Назначение контактов клеммника (модификация 02)
НаименованиеНазначение
FDI1–FDI12Быстрые дискретные входы
SS1Общие точки входов FDI1–FDI12
DI13–DI24Дискретные входы
Предупреждение
Не допускается подключение проводов к контактам NC (Not connected)
Graphic
Назначение контактов клеммника (модификация 03)
Назначение контактов клеммника (модификация 03)
НаименованиеНазначение
FDI1–FDI12Быстрые дискретные входы
SS1Общие точки входов FDI1–FDI12
DI13–DI24Дискретные входы
Предупреждение
Клеммы напряжения питания выходов объединены внутри прибора по группам.

Дискретные входы (FDI и DI)

Дискретные входы контроллера (FDI и DI) работают в режиме определения логического уровня. Значения состояния входов хранятся в виде битовой маски.

Быстрые дискретные входы (FDI) также могут работать в дополнительных режимах:

  • обработка сигналов энкодера (до 45 кГц);
  • измерение частоты (сигнал прямоугольной формы частотой от 0 Гц до 95 кГц);
  • подсчет количества импульсов (до 95 кГц).

Подключение к дискретным входам

Graphic
Схема подключения контактных датчиков к дискретным входам FDI1–FDI12
Graphic
Схема подключения контактных датчиков к дискретным входам DI13–DI24 (модификации 02 и 03)
Graphic
Подключение транзисторов типа p-n-p к дискретным входам FDI1–FDI12
Graphic
Подключение транзисторов типа n-p-n* к дискретным входам FDI1–FDI12
Graphic
Подключение транзисторов типа p-n-p к дискретным входам DI13–DI24
Graphic
Подключение транзисторов типа n-p-n к дискретным входам DI13–DI24
Предупреждение
* Для подключения транзисторов типа n-p-n к быстрым дискретным входам FDI1–FDI12 следует использовать отдельный источник питания для входов. Клемма SS1 объединена со входом питания (см. раздел).
Подключение энкодеров
№ энкодера123456
Энкодер ABAB-AB-AB-AB-AB-AB-
FDI1–1212-34-56-78-910-1112-
Энкодер ABZABZABZABZ
FDI1–1212356791011
Примечание

При подключении энкодеров типа p-n-p на клемму SS1 подключается 0 В.

При подключении энкодеров типа n-p-n на клемму SS1 подключается 24 В от отдельного источника питания. Клемма SS1 объединена со входом питания.

Дискретные выходы (DO и FDO)

Дискретные выходы прибора (DO и FDO) могут работать в одном из следующих режимов:

  • переключение логического сигнала;
  • генерация заданного количества импульсов;
  • генерация ШИМ сигнала.

Подключение нагрузки к дискретным выходам

На рисунке представлена схема подключения нагрузки к выходам типа «реле».

Graphic
Схема подключения нагрузки к дискретным выходам типа «реле»

На рисунке представлена схема подключения нагрузки к выходам типа «транзисторный ключ».

GraphicGraphic
Схема подключения внешних связей к дискретным выходам типа «транзисторный ключ» (FDO1–FDO8)
Схема подключения внешних связей к дискретным выходам типа «транзисторный ключ» (DO9–DO16)

Положительный потенциал напряжения питания выходов подается на клемму U1+, U2+ для питания выходов FDO1–FDO8, DO9–DO16 соответственно.

Допускается использовать один или два разных источника питания для подключения к клеммам U1+ и U2+. Допускается использовать источники питания с различным номинальным значением выходного напряжения в диапазоне 10…36 В.

Максимальная длина линии питания выходов от источника питания до клемм U1+, U2+ – не более 30 метров.

Предупреждение
Рекомендуется равномерно распределять нагрузку между клеммами U2–. Максимальный ток нагрузки на одну клемму U1– и U2– соответствует 5 А.

Режимы включения выходных элементов

Быстрые дискретные выходы контроллера могут работать в следующих режимах включения:

  • верхний ключ (рисунок) – для коммутации нагрузки с меньшей емкостью и большим током;
  • верхний и нижний ключи (рисунок) – для коммутации нагрузки с большей емкостью и меньшим током (менее 100 мА).
Предупреждение

На одном выходе нельзя включить одновременно два режима.

Graphic
Схема подключения нагрузки в режиме включения «верхний ключ»
Graphic
Схема подключения нагрузки в режиме включения «верхний и нижний ключи»
Примечание
В режиме включения «верхний ключ» для увеличения тока нагрузки допускается подключать нагрузку параллельно к нескольким выходам одной группы.
Примечание
Емкость конденсатора СНАГР, вызванная конструктивными особенностями подключаемой нагрузки, в большинстве случаев является паразитной.
Режим включения «верхний и нижний ключи»

Минимальная длительность импульса при напряжении питания выходов 24 В в зависимости от резистивной и емкостной нагрузки приведена в таблице ниже.

Минимальная длительность импульса выходного сигнала в режиме включения «верхний и нижний ключи», мкс
Сопротивление нагрузки, RнагрЕмкость нагрузки, Снагр
0 пФ1000 пФ22 нФ50 нФ100 нФ1 мкФ
250 Ом552410
500 Ом55362080
5 кОм5541030100*
Примечание

При емкости нагрузки 1 мкФ и сопротивлении нагрузки 5 кОм:

  • максимальное время нарастания импульса – 10 мкс;
  • максимальное время спада импульса – 20 мкс.

Максимальная допустимая частота ШИМ при напряжении питания выходов 24 В при работе на резистивную и емкостную нагрузку приведена в таблице ниже.

Максимально допустимая частота ШИМ в режиме включения «верхний и нижний ключи», Гц
Сопротивление нагрузки, RнагрЕмкость нагрузки, Снагр
0 пФ1000 пФ22 нФ50 нФ100 нФ1 мкФ
250 Ом100 00050 00014 0006 0003 000200
500 Ом100 00060 00031 00013 5006 500500
5 кОм100 00060 00050 00035 00017 0001 000
Режим включения «верхний ключ»

Минимальная длительность импульса при напряжении питания выходов 24 В в зависимости от резистивной и емкостной нагрузки приведена в таблице ниже.

Минимальная длительность импульса выходного сигнала в режиме включения «верхний ключ», мкс
Сопротивление нагрузки, RнагрЕмкость нагрузки, Снагр
0 пФ1000 пФ22 нФ50 нФ100 нФ1 мкФ
50 Ом510152540
500 Ом51030504001500
5 кОм520300500500010000
Примечание

При емкости нагрузки 1 мкФ и сопротивлении нагрузки 5 кОм:

  • максимальное время нарастания импульса – 10 мкс;
  • максимальное время спада импульса – 20 мкс.

Максимальная частота ШИМ при напряжении питания выходов 24 В и работе на резистивную и емкостную нагрузку приведена в таблице ниже.

Максимальная частота ШИМ в режиме включения «верхний ключ», Гц
Сопротивление нагрузки, RнагрЕмкость нагрузки, Снагр
0 пФ1000 пФ22 нФ50 нФ100 нФ1 мкФ
50 Ом10 0001 000650400250
500 Ом10 0001 000300200255
5 кОм10 000500302021

Диагностика состояния выходов и нагрузки

Выходные элементы типа транзисторный ключ диагностируют неисправности, приведенные в таблице. В случае фиксирования любой из неисправностей светодиод состояния выхода светится красным или оранжевым.

Диагностика неисправностей выходного каскада
НеисправностьСостояние индикатораОписание
Неисправность всего каскада
Перегрев выходного каскадаСветится краснымДиагностика вышеуказанных неисправностей происходит вне зависимости от выбранного режима включения выходного каскада и не может быть отключена. В случае фиксирования любой из неисправностей отключается весь выходной каскад
Повышенное напряжение в цепи питания выходного каскада
Неисправность отдельных выходов каскада
Перегрев транзисторного выходаСветится краснымДиагностика вышеуказанных неисправностей происходит вне зависимости от выбранного режима включения выходного каскада и не может быть отключена. В случае фиксирования любой из неисправностей отключается только неисправный выход
Перегрузка по току в цепи нагрузкиСветится оранжевым
Короткое замыкание в цепи нагрузки (только в состоянии выхода – Вкл.)*
Обрыв нагрузки
Обрыв нагрузки (только в состоянии выхода – Выкл.)*Светится краснымДиагностика обрыва нагрузки выходов DO включается во время настройки контроллера и работает только для выхода в режиме включения «верхний ключ». Для выходов FDO диагностика обрыва нагрузки не настраивается и всегда включена. Максимальное сопротивление нагрузки, при котором работает диагностика обрыва нагрузки, равно 100 кОм
Примечание
* В режиме работы высокочастотного ШИМ сигнала или при малом значении коэффициента заполнения ШИМ неисправности могут быть не продиагностированы.
Примечание
Если отсутствует напряжение питания ключей и выход в состоянии Вкл, то индикатор светится оранжевым.
Предупреждение
Для работы функции контроля обрыва в цепи нагрузки постоянно присутствует ток не более 110 мкА.

Интерфейс RS-485

На рисунке показана шина RS-485 с распределенными сетевыми узлами. Для исключения неопределенного состояния применяется подтягивающие резисторы RFS (failsafe – отказоустойчивый), которые гарантируют «логическую единицу» на выходе с случае отсутствия передачи данных. Подтягивающие резисторы обеспечивают подтяжку прямого входа (А) к питанию, а инверсного (В) – к заземлению.

Graphic
Сеть RS-485 с подтягивающими резисторами

Интерфейс RS-232

Назначение контактов для порта RS-232 представлено на рисунке и описано в таблице.

Graphic
Контакты RS-232
Описание распиновки порта RS-232
№ контактаОписание
1
2
3GND
4
5
6
7RX
8TX
Внимание

Подключение к порту следует производить при отключенном напряжении питания всех устройств сети RS-232. Если данное условие не может быть выполнено, то необходимо отключить питание одного из этих устройств.

Предупреждение

Длина линии связи не должна быть более 3 м.

Для подключения контроллера к терминалу используется кабель КС14.

Graphic
Схема кабеля КС14

Для подключения внешних устройств к контроллеру по интерфейсу RS-232 компания «ОВЕН» выпускает кабели КС16 и КС17.

Graphic
Схема кабеля КС16
Graphic
Схема кабеля КС17
Примечание
Кабели доступны для заказа на сайте www.owen.ru.

Интерфейс Ethernet

Назначение контактов для порта Ethernet представлено на рисунке и описано в таблице.

Graphic
Контакты порта Ethernet
Назначение контактов порта Ethernet
№ контактаОписание
1TD+
2TD-
3RD+
4
5
6RD-
7
8

Порты Ethernet 1, Ethernet 2 и Ethernet 3 объединены в сетевой коммутатор. Данные порты можно использовать по отдельности или объединить в мост с поддержкой кольцевой топологии сети (STP/RSTP).

Внимание
Не рекомендуется объединять порт Ethernet 4 в мост с остальными. Такая конфигурация предусматривает обработку сетевого трафика центральным процессором контроллера.

Режимы работы сетевых интерфейсов контроллера можно настроить в WEB-конфигураторе (см. раздел).

Заводские сетевые настройки
ПараметрЗначение
Порты 1-3Порт 4
IP-адрес192.168.11.248DHCP клиент
Маска подсети255.255.0.0
IP-адрес шлюза

Канальные протоколы (STP/RSTP)

Контроллер поддерживает работу с канальными протоколами (STP/RSTP).

Для предотвращения потери данных в случае обрыва какой-либо из линий связи между устройствами образуются избыточные связи. Из-за этого в сети могут возникать широковещательные помехи. Канальные протоколы (STP/RSTP)обеспечивают корректное функционирование подобных систем. Характеристики каждого протокола приведены в таблице.

Характеристики протоколов и сетей
STPRSTP
Топология сетиКольцевая или смешаннаяКольцевая или смешанная
Время восстановленияДо 30 секундДо 5 секунд

Протоколы настраиваются в WEB-конфигураторе на странице STP/RSTP меню Службы во вкладе Настройки. Подробная информация о настройке приведена в Кратком описании основных функций Web-интерфейса управления контроллеров.

Примечание

По умолчанию функция STP/RSTP устройства неактивна. Функцию можно активировать в Мастере настройки (см. раздел).

Межсетевой экран (Firewall)

Контроллер поддерживает работу с межсетевым экраном (Firewall), благодаря которому можно разделить сетевые зоны на публичную (WAN) и локальную (LAN) с фильтрацией сетевого трафика по заданным правилам на границе с публичной сетью. Правила для трафика определяют политику прохождения пакетов между разными зонами.

Межсетевой экран настраивается в WEB-конфигураторе.

Для удобства настройки межсетевого экрана рекомендуется использовать Мастер настройки. С помощью Мастера настройки можно задать доступ к службам, перечисленным в таблице.

Внимание
Любые открытые порты во внешнюю сеть (WAN) могут представлять угрозу безопасности.
Правила прохождения сетевого трафика
Уровень доступаПротоколБезопасность*
WEB-конфигураторHTTP/HTTPSДоступ по протоколам HTTP и HTTPS следует ограничить с помощью пароля для входа
Операционная система контроллераSSHДоступ по протоколу SSH следует обязательно ограничить с помощью пароля или авторизации с использованием SSH ключей
Передача файловFTPДоступ по протоколу FTP следует обязательно ограничить безопасным паролем
Полевые устройстваModbus TCPДанные службы будут доступны без авторизации

Примечание
* Настройки безопасности описаны в разделе.

Типовые схемы сетевых портов

Для упрощения работы с сетевыми настройками рекомендуется использовать Мастер настройки (см. раздел), в котором можно выбрать одну из типовых схем сетевых портов контроллера. Схема сетевых портов определяет роль каждого из физических сетевых портов устройства. Доступные схемы перечислены в таблице.

Типовые схемы подключения
Схема подключенияОписание
1
Graphic

Порты Ethernet 1, Ethernet 2 и Ethernet 3 объединены в мостовое подключение к локальной сети (LAN).

Порт Ethernet 4 используется как отдельный изолированный сетевой интерфейс для подключения к глобальной сети (WAN), защищенный межсетевым экраном.

Данная схема позволяет разделить сеть на две зоны, обеспечивая одно пространство IP-адресов для портов Ethernet 1–3.

Примечание

Рекомендуется установить динамический IP-адрес и включить режим DHCP для порта Ethernet 4.

IP-адрес в зоне LAN рекомендуется настраивать как статический.

2
Graphic

Порты Ethernet 1 и Ethernet 2 объединены в мостовое подключение к глобальной сети (WAN), защищенное межсетевым экраном.

Порты Ethernet 3 и Ethernet 4 являются отдельными изолированными сетевыми интерфейсами для подключения к локальным сетям (LAN 1 и 2).

3
Graphic

Порты Ethernet 1, Ethernet 2 и Ethernet 3 объединены в мостовое подключение к локальной сети (LAN 1).

Порт Ethernet 4 является отдельным изолированным сетевым интерфейсом для подключения к отдельной локальной сети (LAN 2).

Предупреждение
Данная схема не имеет защищенного межсетевым экраном подключения к глобальной сети (WAN).

USB Device (RNDIS)

Прибор можно подключить к ПК через порт USB Device (RNDIS) с помощью кабеля MicroUSB-USB (входит в комплект поставки).

Внимание
Во время работы прибора разъем USB Device должен быть закрыт заглушкой, поставляемой в комплекте. Не допускается эксплуатация прибора с подключенным кабелем. Для связи прибора с ПК рекомендуется использовать интерфейс Ethernet.
Примечание
IP-адрес контроллера по умолчанию – 172.16.0.1