Module "SMH2Gi" of subsystem "DAQ"
| Module: | SMH2Gi |
| Name: | Segnetics SMH2Gi |
| Type: | DAQ |
| Source: | daq_SMH2Gi.so |
| Version: | 0.6.0 |
| Author: | Roman Savochenko |
| Description: | Data acquisition and control by Segnetics SMH2Gi ( http://segnetics.com/smh_2gi) hardware interfaces and modules. |
| License: | GPL2 |
Introduction
The module provides functions of integration of OpenSCADA system to environment of programming panel controller with OS Linux SMH2Gi (Fig.1) from firm Segnetics. The module was developed for project "Automatic system of control of vacuum technological process" and funded by "The Laboratory of vacuum technologies". The module implementing task allowed by link.
Fig.1. SMH2Gi controller.
"SMH 2Gi" — programming logical controller, aimed for automation of engineer systems of buildings and technological processes of industry.
Specifics of the controller "SMH 2Gi":
- High modularity level. You do not need pay for unused channels and interfaces. To the base resources added next functions:
- Enchantment of input-output channels by connection of an adjustment module "MC" and expansion modules "MR".
- Working into the networks Lonworks and Ethernet.
- Working with a USB-modem, channels CSD, GPRS, EDGE, 3G
- Working into VPN, working through the internet and local networks
- At a new module addition you unneeded for the PLC dismantling and disassembling. It made significant simplify the work into process of a system expanding and configuring.
- Free programming by the instrument "SMLogix" assistance in addition with the configuring program "SMConstructor" which allow you to create control programs quickly and to adapt it for a concrete object.
- Full program compatibility with the controllers "SMH2010", "Pixel" and "SMH 2G". You unneeded for the program re-creation.
- Possibility to work into networks, built on Modbus and Ethernet into the device's role as Slave or Master.
- Graphical display, which allow you show different objects of visualization, trends of processes and text of different sizes.
Table 1: SMH2Gi specification
| Naming | Type (Value) |
| Supplying | |
| Nominal supplying voltage | 24 V of DC ± 5% |
| Allowed range of the supplying voltage | 18…36 V DC |
| Power consumption | No more to 5 W without "МС" module and more then 10 W with the "МС" connection |
| Processor, memory | |
| Control processor, bus band width | Freescale iMX27 with the core ARM926EJ-S, 32 bit |
| Working CPU frequency | 400 MHz |
| Operational system | Linux 2.6.29 |
| The operational memory type and size | 64 Mbyte (or 128 Mbyte) DDR dependent from the model |
| Content memory type and size | 128 MByte NAND Flash |
| Interfaces | |
| RS-232 | Speed – from 2400 … to 115200 bit/s; without optical isolation; protocol – Modbus RTU; socket to connection – terminal block (needed additional coupler to DB-9) |
| RS-485 | Speed – to 2400…115200 bit/s; with optical isolation; protocol – Modbus RTU; socket to connection – terminal block |
| USB Host | Support standard USB 2.0; socket for connection – USB type A (big socket); |
| USB Device | Socket for connection – USB type miniAB (small socket) |
| Ethernet | Embedded, 10/100Mbit; supported protocols: FTP, HTTP and other. Socket for connection – type RJ-45 |
| Additional network modules | LONworks, modules for specific order |
| User interface | |
| Keyboard | 23 buttons |
| Graphical display | Type – STN, monochrome 192 х 64 dots; diagonal - 4.1" |
| Sound alarming | Missing |
| Discrete inputs | |
| Inputs number | 3…5 galvanic isolated inputs (the number configures in program) with counter inputs support up to 10 kHz |
| Type of the galvanic isolation | Grouped |
| Triggering voltage's levels | Closed "dry" contact ≤1.1В. Opened "dry" contact ≥4.2В DC (lesser to 50В) |
| Discrete outputs | |
| Number and type: | 2 transistor outputs (without galvanic isolation) |
| SMH 2Gi – 0XXX – XX – Х | 1 optorele |
| SMH 2Gi – 1XXX – XX – Х | 2 optorele |
| Working voltage range | For outputs on transistors: 0…36 В DC. For outputs on optorele: 0…36 В DC; 0…25 В (rms) AC. |
| Switched current, lesser | 0.4 А to each output |
| Switching time, lesser | 1.5 ms |
| "Contacts" resource, switches, lesser | No limited |
OpenSCADA project assembling for environment of processor ARM926EJ-S and OS Linux grounds on GCC-4.3.2, Glibc-2.8, Binutils-2.18 and Kernel-2.6.29 was done long enough and it described by link: http://wiki.oscada.org/Using/PLC#h1086-9. But in an exploitation process was is a need of a direct data acquisition from modules "MC" and "MR", and interaction with the original environment "SMLogix".
At all we need to note that the original environment of SMH2Gi represent by two processes: "mbs" and "logix". Where "mbs" performs a function of acquisition of modules MC, MR and other interfaces and "logix" performs programs execution and visualization to the embedded screen. On the modules MС and MR configuring to frequent acquisition the process "mbs" can use more at 30% of the processor's resources into system loading then it is leave few resources to all other tasks, and it mostly reloads the processor. Replacing the process "mbs" into OpenSCADA allow you to remove that kind system loading by using function select() of the operation system at work with the serial interfaces. And working with the process "logix" by the shared memory allow you to bypass a problem of a low priority of the network interface.
Into this version implemented the data acquisition and the values transmission to the process "logix" by the shared memory, also the values acquisition and transmission from/to modules MC and MR.
The module implements functions of horizontal redundancy that is accordance working with a remote station of the same level.
1. General provisions
To the modules MC and MR working needs a previous initial procedure which must send tune-request, specified to the module concrete model. Next to a data request/send you need an information about the module structure. This kind information is contained by INI-files, per file to the device. Folder with INI-files specified into tab "SMH2Gi" by the module page (Figure 1), and the typical *.INI files archive, adapted to OpenSCADA needs, allowed 
here.
Fig.1. Tab "SMH2Gi" of the module page.
Translation continued
2. Об'єкт контролеру
Об'єкт контролеру описує задачу опитування джерел даних SMH2Gi двох типів: "SHM" та "MRC" (рис.2).
Рис.2. Вкладка конфігурації об'єкту контролера.
За допомогою цієї вкладки можна встановити:
- Стан контролеру, а саме: Статус, "Включений", "Запущений" та ім'я БД, яка містить конфігурацію.
- Ідентифікатор, ім'я та опис контролеру.
- Стан, у який переводити контролер при завантажені: "Включений" та "Запущений".
- Ім'я таблиць у БД для зберігання конфігурації параметрів цього контролеру типів "SHM" та "MRC".
- Політику планування та пріоритет задачі опитування.
- Файл опису змінних поділюваної пам'яті для взаємодії із процесом "logix" та створюваний їм.
- Адреса послідовних інтерфейсів MC та MR пристроїв.
- Кількість спроб запиту за послідовним інтерфейсом.
У зв'язку з тим, що модулі MC та MR потребують попереднього скидання, а потім відправлення tune-запиту то незалежне фізичне підключення, відключення та навіть включення/виключення об'єкту окремого модуля часто неможливе без зупинки та вимкнення об'єкту контролера ціликом.3. Об'єкт параметру контролера
Об'єкт параметру є безпосереднім представником джерела даних, у нашому випадку поділюваної пам'яті та модулів MC, MR. Кожен із цих типів представлено окремо.
3.1. Поділювана пам'ять
Тип параметру "Поділювана пам'ять (SHM)" використовується для взаємодії із процесом "logix" через обмін змінними. Вкладку конфігурації об'єкту параметра цього типа представлено на рис.3. Процес "logix" передбачає чотири типи змінних, які відображаються на атрибути джерел даних OpenSCADA наступним чином:
- BOOL — TFld::Boolean;
- SHORT (int16), LONG (int32) — TFld::Integer;
- FLOAT — TFld::Real.
Рис.3. Вкладка конфігурації об'єкту параметра типу "Поділювана пам'ять".
За допомогою форми конфігурації об'єкту параметра можна встановити:
- Стан параметру, а саме "Включений" та тип параметру.
- Ідентифікатор, ім'я та опис параметру.
- Стан, у який переводити параметр при завантажені: "Включений".
- Перелік змінних поділюваної пам'яті для виносу у атрибут цього параметру.
Приклад вкладки "Атрибути" приведено на рис.4.
Рис.4. Вкладка "Атрибути" об'єкту параметра поділюваної пам'яті.
3.2. Модулі MC та MR
Тип параметру "Модулі MC та MR (MRC)" використовується для доступу до даних модулів MC та MR. Вкладку конфігурація об'єкту параметра цього типу представлено на рис.5. Тип параметру для модулів MC та MR передбачено загальний оскільки робота з цими модулями схожа та відрізняється тільки шиною на якій вони встановлені, що враховується знаком адреси модуля.
Рис.5. Вкладка конфігурації об'єкту параметра типу "Модулі MC та MR".
За допомогою форми конфігурації об'єкту параметра можна встановити:
- Стан параметру, а саме "Включений" та тип параметру.
- Ідентифікатор, ім'я та опис параметру.
- Стан, у який переводити параметр при завантажені: "Включено".
- Тип модуля та адреса його на шині. Тип модуля мусить вказуватися суворо у відповідності із встановленому за адресою модулем інакше при ввімкнені об'єкту параметра виникне помилка! Модуль MC може бути один та для нього потрібно вказувати адресу "-1".
Приклад вкладки "Атрибути" приведено на рис.6. На рисунку 7 представлено вкладку "Конфігурація", яка містить всі конфігураційні поля тюн-запиту, а також конфігурацію інверсії дискретних сигналів.
Рис.6. Вкладка "Атрибути", об'єкту параметра модуля MC.
Рис.7. Вкладка "Конфігурація", об'єкта параметра модуля MC.
Посилання
Архів INI-файлів із конфігурацією модулів MC та MR: file:/Doc/SMH2Gi/smh2gi_ini.tgz