44 подписчика

Российский ПЛК с CAN и MasterSCADA: резервирование, когда остановка недопустима

3 декабря3 дек

7 мин

Оглавление

Что это за ПЛК
Модификации и интерфейсы
Аппаратная часть и надёжность

NLScon‑RSB — это программируемый логический контроллер, который закрывает сразу три задачи: сбор данных, управление оборудованием и удалённый доступ, причём в жёстких промышленных условиях. По сути это «промышленный мозг» на ARM‑процессоре с Linux, заточенный под работу с модулями RealLab и типовыми протоколами автоматизации.

Что это за ПЛК

NLScon‑RSB — устройство автоматической обработки данных для управления технологическими процессами в промышленности. Контроллер работает совместно с модулями ввода‑вывода (аналоговые и дискретные), которые цепляются по RS‑485, Ethernet или CAN с протоколами Modbus RTU, Modbus TCP, DCON, CANopen. ПЛК собирает данные с модулей, обрабатывает их по пользовательской программе и выдаёт команды на исполнительные устройства.

Модификации и интерфейсы

Линейка сделана модульной — состав портов и ПО зашит в обозначение.

Базовый NLScon‑RSB‑S: Broadcom BCM2837B0, 1×Ethernet, 2×RS‑485 (порт DATA1 выведен на DIN‑рейку), 2×USB, HDMI, 2 дискретных входа, 2 дискретных выхода, тумблер СТАРТ/СТОП, ОС RealLab! Raspbian Linux.
NLScon‑RSB‑L‑RS: 2×Ethernet, 2×RS‑485 (DATA1 на DIN‑рейку), 1×CAN, 2×USB, HDMI, те же дискретные входы/выходы и тумблер.
NLScon‑RSB‑L‑RS‑MSV: к предыдущему добавлена среда разработки MasterSCADA 4D с клиент‑визуализацией.
NLScon‑RSB‑XL‑CAN: 2×Ethernet, 2×RS‑485, 2×CAN (CAN1 на DIN‑рейку), 2×USB, HDMI, 2 DI, 2 DO, тумблер СТАРТ/СТОП.
NLScon‑RSB‑XL‑CAN‑PLG: то же, но с предустановленной системой разработки Полигон.
NLScon‑RSB‑XL‑CAN‑RD: то же аппаратно, плюс поддержка горячего резервирования ПЛК.

Любую модификацию можно заказать и «голой» — без среды исполнения.

Аппаратная часть и надёжность

Корпус слотового типа для монтажа на 35‑мм DIN‑рейку, внутри две печатные платы со съёмными клеммными колодками. Шинный разъём на DIN‑рейке дублирует питание и интерфейс (RS‑485 или CAN), так что контроллер и модули NLS можно собрать в общую систему без «лохматых» жгутов — питание и обмен идут по шине.

Ключевые моменты по живучести:

Питание: от 10 до 30 В, потребляемая мощность до 10 Вт, защита от неправильной полярности и перенапряжения до 35 В.
Гальваническая изоляция: дискретные входы/выходы — 2500 В (групповая), порты RS‑485 и CAN1 — 2500 В (индивидуальная), Ethernet — 1500 В.
Защита RS‑485/CAN: от КЗ клемм, электростатических разрядов, перегрева выходных каскадов.
Диапазон эксплуатации: −25…+70 °С, IP20, наработка на отказ не менее 100 000 ч, срок службы до 20 лет.

Размеры корпуса — 109×113×45 мм, масса не более 350 г, то есть это компактный DIN‑модуль для шкафной установки.

Интерфейсы и дискретные сигналы

Контроллер явно заточен под промышленную связь.

RS‑485: 2 порта, программно задаваемые скорости 1200…115200 бит/с, встроенные терминальные резисторы 120 Ом с подключением через клемму R120, защита от КЗ и ЭСР, дифференциальное выходное напряжение 1,5–5 В, длина линии до 1,2 км, нагрузка 100 Ом.
CAN: до 2 портов, скорости 10…1000 кбит/с, CAN1 с гальванической развязкой и встроенным терминатором 120 Ом, CAN0 без развязки, согласование внешним резистором 120 Ом.
Ethernet: до 2 портов RJ‑45 (10BASE‑T/100BASE‑TX), ETH0 поддерживает AutoMDIX, ETH1 — нет; требуется прямой/кросс‑кабель в зависимости от подключаемого устройства.
USB: 2 порта USB 2.0 Type A для флешек, периферии и конфигураторов.
HDMI: 1 порт Type A, разрешение до 1920×1080, для вывода рабочего стола ОС ПЛК.

Дискретные входы — 2 канала, логический «0» до 6 В, логическая «1» в диапазоне 9…30 В, входное сопротивление 10 кОм, есть групповая изоляция 2,5 кВ. Дискретные выходы типа «открытый коллектор»: 2 канала, до 35 В (ограничено мощностью 0,5 Вт), длительный ток нагрузки до 0,75 А, сопротивление открытого ключа около 0,37 Ом, защита от перегрева (срабатывание при 165 °C) и перегрузки по току (1,7 А, после чего требуется снять питание для сброса).

Индикация, управление и монтаж

На лицевой панели разные наборы индикаторов в зависимости от версии.

Базовые модели имеют отдельные светодиоды «Старт», «Стоп», индикацию активности RS‑485, передачи/приёма CAN, а также «Отказ» и «Работа» для диагностики состояния.
В XL‑моделях есть двухцветный светодиод «Старт/Стоп» и программируемый индикатор «Состояние» (в версии RD он показывает состояние резервирования), плюс отдельные индикаторы для RS‑485, CAN0/CAN1, «Отказ» и «Работа».
Тумблер СТАРТ/СТОП запускает или останавливает исполнение пользовательской программы, а кнопка «Сброс» рядом с Ethernet0 даёт аппаратный перезапуск.

Монтаж — на DIN‑рейку с подпружиненной защёлкой; съёмные клеммные колодки позволяют заменить модуль без перекоммутации проводов, провод сечением 0,5–2,5 мм², рекомендуется экранированная витая пара для RS‑485 и CAN. При неправильной полярности питания ПЛК просто не стартует, но не выходит из строя.

ПО, настройка и удалённый доступ

Контроллер сразу рассчитан на удалённую работу инженера.

На борту — ОС RealLab! Raspbian Linux с предустановленными серверами SSH и VNC: можно подключаться по Putty (SSH) или VNC Viewer, логин по умолчанию pi, пароль 123 (разработчик явно рекомендует сменить).
Для первичной настройки подключают монитор по HDMI, USB‑клавиатуру и мышь, сеть к Ethernet0/Ethernet1 и подают питание — после загрузки ОС видно рабочий стол, а один из индикаторов Старт/Стоп гаснет, что значит успешный запуск исполнительной среды.

Отдельный блок — конфигураторы:

Консольный «rl‑config» показывает IP‑адреса, маску, MAC, дату/время, состояние eMMC, температуру процессора, позволяет настроить статические IP на Ethernet0/Ethernet1, время и часовой пояс, сменить пароль, обновить ПО, сбросить сеть к заводским настройкам, сохранить/восстановить лицензию CODESYS.
Графические конфигураторы «configurators» для модулей NLS/NLS‑CAN/NT/NLS‑Modbus‑TCP‑RTU позволяют через RS‑485, CAN или USB задать адреса, скорости, протокол, параметры каналов.

IP можно задать через rl‑config, графический интерфейс сети или вручную, редактируя dhcpcd.conf (с использованием префикса /24, /16 и т.д. для маски). Есть встроенный загрузчик с режимом Recovery для установки/восстановления ОС по сети или с USB (для новых версий ядра RT 6.1.21); для старых версий 5.10 восстановление делает производитель.

Где уместен NLScon‑RSB

По своему позиционированию это ПЛК для задач:

автоматическое управление и контроль технологических процессов в промышленности;
удалённый сбор данных и диспетчерское управление;
системы безопасности, лабораторная автоматизация, автоматизация зданий;
тестирование и проверка продукции, стенды и испытательные установки.

Контроллер исполняет пользовательскую программу (например, в CODESYS V3.5 по стандарту МЭК 61131‑3), перед каждым циклом читает данные с модулей ввода и раскладывает их в память, а после цикла выдаёт управляющие воздействия на выходы и модули. В итоге NLScon‑RSB выглядит как готовая платформа: железо под DIN‑рейку, полный набор промышленных интерфейсов, нормальная защита и простой вход через Linux‑среду и стандартные SCADA/PLC‑инструменты.

Для осознанного выбора ПЛК имеет смысл сравнивать одни и те же группы параметров.

Аппаратные ресурсы

Тип и производительность процессора (ядра, частота, архитектура).
Объём памяти: программа, данные, наличие eMMC и/или microSD.
Количество и типы встроенных дискретных/аналоговых входов‑выходов, возможность расширения модулями.

Коммуникации и протоколы

Набор интерфейсов: RS‑485, CAN, Ethernet (количество портов), USB, промышленная шина.
Поддерживаемые протоколы: Modbus RTU/TCP, CANopen, Profinet, EtherNet/IP и т.п.
Наличие встроенных средств резервирования, горячего резервирования, Redundancy‑схем.

Условия эксплуатации и надёжность

Диапазон рабочих температур, вибро‑ и помехоустойчивость, степень защиты корпуса (IP).
Наработка на отказ, срок службы, наличие гальванических развязок по интерфейсам и I/O.
Диапазон и тип питания, защита от переполюсовки, перенапряжения и КЗ.

Программное обеспечение и экосистема

Поддерживаемые среды и языки IEC 61131‑3 (CODESYS, MasterSCADA/MasterPLC, собственные IDE).
Удобство отладки, библиотек, готовых функциональных блоков (ПИД, движение, протоколы).
Доступность документации, примеров, техподдержки, обучение.

Экономика и жизненный цикл

Стоимость ПЛК и лицензий на ПО, модулей расширения и сервисов.
Наличие российских/локальных поставок, сроков поставки и запасных частей.
Масштабируемость решения: линейка совместимых моделей для проектов разного размера.

Итог в двух словах

По сравнению с типичными российскими ПЛК того же класса NLScon‑RSB выигрывает за счёт:

более «компьютерной» архитектуры (Linux + много памяти + HDMI),
плотного набора интерфейсов с CAN и шинной системой,
выбора отечественных сред разработки (CODESYS, MasterSCADA 4D, Полигон) и наличия версии с горячим резервированием.