
- •Технические средства автоматизации
- •I. Типовые технические средства автоматизации асу тп
- •1.1. Требования к техническому обеспечению асу
- •1.1.2. Исполнения технических средств автоматизации по степени защите от внешних воздействий
- •1.2. Классификация средств автоматизации
- •Исполнительные механизмы;
- •1.3. Этапы развития средств автоматизации
- •1.3.1. Режимы работы двухуровневой системы автоматизации
- •1.4. Классификация технических средств автоматизации по элементной базе
- •2. Особенности систем управления технологическими процессами
- •2.1. Основные принципы построения локальных систем автоматического регулирования
- •2.2. Основные структуры систем автоматизации
- •2.3. Автоматизированные системы управления технологическими процессами
- •2.4. Типовые структуры систем управления
- •3. Электромеханические средства автоматизации
- •3.1. Классификация электрических аппаратов
- •3.1.1. Классификация электрических аппаратов по функциональному признаку
- •3.1.2. Классификация электрических аппаратов по устройству коммутирующего органа
- •3.1.3. Классификация электрических аппаратов по номинальному напряжению
- •3.1.4. Классификация электрических аппаратов низкого напряжения
- •3.2. Общие технические характеристики электрических аппаратов
- •3.3. Физические процессы в электрических аппаратах
- •3.3.1. Нагрев токоведущих частей электрического аппарата
- •3.3.2 Режимы работы электрических аппаратов
- •3.3.3. Эффекты в проводнике вызываемые переменным током
- •3.4. Отключение электрической цепи
- •3.4.1. Общий вид уравнений отключения электрической цепи
- •3.4.2. Процесс отключения постоянного тока
- •3.4.3. Процесс отключения переменного тока.
- •3.5. Электромагниты
- •3.5.1. Основные положения теории магнитных цепей
- •3.5.2. Тяговые силы в электромагнитах
- •3.5.3. Особенности электромагнитов переменного тока
- •3.5.4. Изменение скорости срабатывания электромагнитов постоянного тока
- •3.6. Электромеханические реле автоматики
- •3.6.1. Классификация реле по выполняемой функции
- •3.6.2. Классификация реле по техническим параметрам
- •3.6.3. Электромагнитные реле.
- •3.6.4. Герметичный магнитоуправляемый контакт
- •3.6.5. Поляризованные реле
- •3.6.6. Реле времени с электромагнитным замедлением
- •3.6.7. Тепловые реле
- •3.6.8. Бесконтактное промежуточное реле
- •3.6.9. Твердотельное реле
- •3.6.10. Схемы гашения искры на контактах реле
- •3.7. Аппараты управления
- •3.7.1. Дугогасительные устройства аппаратов управления
- •3.7.2. Контакторы и пускатели
- •3.7.2. Автоматический воздушный выключатель
- •3.7.2.1 Примеры автоматических выключателей
- •3.7.3. Устройство защитного отключения
- •3.7.3.1 Классификация типов узо по условиям функционирования
- •3.7.3.2 Классификация узо по способу технической реализации
- •3.7.6. Командоаппараты и неавтоматические выключатели
- •3.8. Бесконтактные аппараты
- •3.8.1. Особенности бесконтактных аппаратов
- •3.8.2 Выключатели тиристорные
- •4. Исполнительные устройства
- •4.1. Общие характеристики исполнительных устройств
- •4.2. Регулирующие органы
- •4.2.1. Технические характеристики дроссельных регулирующих органов
- •4.2.2. Требования к регулирующим органам
- •4.2.3. Краткая характеристика дроссельных регулирующих органов
- •4.2.3.1. Шиберы
- •4.2.3.2. Поворотные заслонки
- •4.2.3.3. Регулирующие клапаны
- •4.2.3.4. Диафрагмовые и шланговые регулирующие органы
- •4.2.3.5 Краны
- •4.3. Исполнительные механизмы
- •4.3.1. Механизм исполнительный электрический однооборотный
- •4.3.2. Механизм исполнительный электрический многооборотный мэм
- •4.3.3. Механизмы исполнительные электрические прямоходные мэп
- •4.4. Блоки управления электродвигателем реверсивные
- •4.4.1. Обмен информацией по каналу полевой сети
- •5. Промышленные сети
- •3. Промышленные сети
- •3.1. Структура промышленных сетей
- •3.1.1. Топология промышленных сетей
- •3.2. Аппаратные интерфейсы пк
- •3.2.1. Стандарт rs-232c
- •3.2.2. Последовательная шина usb
- •3.3. Универсальный асинхронный приемопередатчик
- •3.4. Физические интерфейсы
- •3.4.1. Интерфейс rs-485
- •3.4.1.1. Автоматический преобразователь интерфейсов usb/rs-485 овен ас4
- •3.4.2. Интерфейс «Токовая петля»
- •3.4.2.1. Адаптер интерфейса овен ас 2
- •3.5. Протоколы промышленных сетей
- •3.5.1. Протокол modbus
- •3.5.2. Hart-протокол
- •3.5.4. Сеть profibus
- •3.5.5. Описание шины can
- •2.8.1.1. Организация сети can
- •2.8.1.2. Физический уровень канала can.
- •2.8.1.3. Арбитраж шины can.
- •2.8.1.4. Структура формата передачи данных.
- •2.8.1.1. Форматы кадра
- •Механизм обработки ошибок.
- •Адресация и протоколы высокого уровня
- •5.8. Универсальная сеть Foundation Fieldbus
- •5.9. Физическая среда передачи данных
- •6. Языки программирования логических контроллеров
- •3. Языки программирования логических контроллеров
- •3.1 Объекты адресации языков программирования плк
- •3.2 Язык Ladder Diagram (ld)
- •3.3 Язык Functional Block Diagrams (fbd)
- •3.4 Язык Instruction List (il)
- •3.5. Язык структурированного текста
- •3.5.1. Применение управляющих структур Условное действие if...End_if
- •Условное итеративное действие while...End_while
- •Условное итеративное действие repeat...End_repeat
- •Повторяющееся действие for...End_for
- •Выход из цикла посредством инструкции exit
- •3.6. Язык последовательных функциональных схем
- •5.4. Пример
- •7. Микропроцессорные реле автоматики
- •5. Мини-контроллеры
- •5.1. Мини-контроллеры серии Alpha
- •5.2. Миниатюрные программируемые устройства Easy
- •5.2.1. Управляющее реле Easy 500
- •5.2.2. Управляющее реле Easy 700
- •5.2.3. Управляющее реле Easy 800
- •5.2.4. Модули расширения Easy
- •5.2.5. Средства коммуникации устройств Easy
- •5.3. Интеллектуальные реле Zelio Logic
- •5.3.1. Компактные и модульные интеллектуальные реле
- •5.3.2. Общие технические характеристики реле Zelio Logic
- •5.3.3. Преобразователи Zelio Analog
- •5.3.4. Средства коммуникации интеллектуальных реле Zelio Logic
- •5.3.4.1. Коммуникационный модемный интерфейс
- •5.3.4.2. Протокол связи Modbus slave
- •5.3.4.3. Протокол связи Ethernet server
- •5.3.5. Программное обеспечение интеллектуального реле
- •5.4. Универсальный логический модуль Logo!
- •5.4.1. Типы базовых модулей logo! Basic
- •5.4.2. Модули расширения ввода/вывода сигналов Logo!
- •5.4.3. Коммуникационные модули logo!
- •5.4.4.1.3. Цифровые выходы
- •5.4.4.1.4. Аналоговые выходы
- •5.4.4.1.5. Блоки флагов
- •5.4.4.1.6. Биты регистра сдвига
- •5.4.4.1.7. Клавиши управления курсором
- •5.4.4.1.8. Постоянные уровни
- •5.4.4.2. Группа базовых функций
- •5.4.4.3. Специальные функции
- •5.4.4.3.1. Список специальных функций
- •5.4.4.3.2. Примеры специальных функций
- •5.4.5. Объем памяти и размер коммутационной программы
- •8 Программируемые логические контроллеры
- •6.1. Программируемые контроллеры simatic s7-22x
- •6.1.1. М одули расширения вводов-выводов
- •6.1.2. К оммуникационные модули
- •6.1.3. Ч еловеко-машинный интерфейс
- •6.2. Программируемый логический контроллер simatic s7-224xp
- •6.2.1. Основы функционирования плк
- •6.2.1.1. Порядок чтения входов
- •6.2.1.2. Исполнение программы
- •6.2.1.3. Запись значений в выходы
- •6.2.2. Доступ к данным s7-200
- •6.2.3. Адресация встроенных входов/выходов и входов/выходов модулей расширения
- •6.2.4. Обмен данными в сети
- •6.3. Программируемые контроллеры simatic s7-300
- •6.3.1. Области применения
- •6.3.2. Состав
- •6.3.3. Сертификаты
- •6.4. Программируемые контроллеры simatic s7-400
- •6.4.1. Области применения
- •6.4.2. Состав
- •6.4.3. Сертификаты
- •Список литературы
3.5. Язык структурированного текста
Язык структурированного текста (Structured Text – ST) относится к классу текстовых языков высокого уровня. Этот язык подобен таким языкам программирования, как Pascal и С. На его основе можно создавать гибкие процедуры обработки данных. Язык структурированного текста является основным для описания шагов и транзакций языка SFC. Кроме этого, он имеет «выходы» во все остальные языки, что делает его универсальным в применении.
Язык ST используется для создания программ путем записи строк, состоящих из алфавитно-цифровых символов. Фраза составляется из основных элементов языка ST. Пример:
! %L2: (* Вот предложение с меткой, комментариями *)
SET %M0; %MW4 := %MW2 + %MW9;
(* и различными инструкциями *)
%MF12 := SQRT (%MF14);
Основные инструкции языка ST:
битовые инструкции;
арифметические и логические инструкции для слов и двойных слов;
арифметические инструкции для чисел с плавающей точкой;
инструкции числового сравнения слов, двойных слов и чисел с плавающей точкой;
числовые преобразования;
инструкции для таблиц, заполненных битами, словами, двойными словами и числами с плавающей точкой;
инструкции для строк из символов;
инструкции для алфавитно-цифрового сравнения;
инструкции для управления временем;
программные инструкции – инструкции для управления программой;
управляющие инструкции – инструкции для управления ходом выполнения программы;
инструкции для стандартных функциональных типов;
инструкции предметной области (связь, ПИД–регулирование и т.д.).
Язык содержит четыре управляющие структуры:
условное действие IF;
условные итеративные действия WHILE и REPEAT;
повторяющееся действие FOR.
Каждая управляющая структура обрамляется ключевыми словами, она начинается и заканчивается в данном выражении. Допускается вложение управляющих структур независимо от их типа. Управляющие структуры могут предшествовать или следовать за любой инструкцией.
Программы на языке ST составляются из выражений. Каждое выражение языка состоит из метки, комментариев и инструкций. Каждый из этих элементов может отсутствовать, таким образом, возможно пустое выражение, т.е. состоящее только из комментариев, либо состоящее из единственной метки. Каждое выражение начинается с восклицательного знака, который обычно вводится автоматически. Выражение на языке ST может содержать несколько инструкций, при этом каждая инструкция должна заканчиваться символом «точка с запятой». Фрагмент программы на языке ST показан ниже.
! %L95:
IF %I3.3 AND %I3.14
THEN SET %Q4.0;
END_IF;
! %L105:
IF %M3 THEN
FOR %MW99 := 0 TO 31 DO
IF %MW100[%MW99]<>0 THEN
%MW10 := %MW100[%MW99];
%MW11:= %MW99;
%Ml:= TRUE;
EXIT;
ELSE
%M1:= FALSE;
END_IF;
END_FOR;
ELSE
%M1:= FALSE;
END_IF;
Основные команды языка ST приведены в таблице 3.3.
Таблица 3.3 Основные команды языка ST
Изображение |
Функция |
Битовые инструкции |
|
: = |
Битовое присвоение |
OR |
Булевское ИЛИ |
AND |
Булевское И |
XOR |
Булевское ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ |
NOT |
Инверсия |
RE |
Возрастающий фронт |
FE |
Убывающий фронт |
SET |
Установка в 1 |
RESET |
Сброс в 0 |
Числовое сравнение для слов, двойных слов и чисел с плавающей точкой |
|
< |
Меньше |
> |
Больше |
<= |
Меньше или равно |
>= |
Больше или равно |
= |
Равно |
<> |
Не равно |
Битовые таблицы |
|
Таблица := Таблица |
Присвоение между двумя таблицами |
Таблица : = Слово |
Присвоение таблице значение слова |
Таблица : = Двойное слово |
Присвоение таблице значение двойного слова |
Двойное слово := Таблица |
Присвоение двойному слову значения таблицы |
COPY_BIT |
Копирование содержимого одной битовой таблицы в другую |
AND_ARX |
Операция И между содержимым двух таблиц |
OR_ARX |
Операция ИЛИ между содержимым двух таблиц |
XOR_ARX |
Операция ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ между содержимым двух таблиц |
NOT_ARX |
Инверсия содержимого таблицы |
BIT_W |
Копирование содержимого битовой таблицы в таблицу слов |
BIT_D |
Копирование содержимого битовой таблицы в таблицу двойных слов |
W_BIT |
Копирование содержимого таблицы слов в битовую таблицу |
D_BIT |
Копирование содержимого таблицы двойных слов в битовую таблицу |
Целочисленная арифметика над словами и двойными словами |
|
+, –, *, / |
Сложение, вычитание, умножение, целочисленное деление |
REM |
Остаток от целочисленного деления |
SQRT |
Целочисленный квадратный корень |
ABS |
Абсолютное значение |
INC |
Приращение на единицу |
DEC |
Уменьшение на единицу |
Арифметика над числами с плавающей точкой |
|
+, –, *, / |
Сложение, вычитание, умножение, деление |
SQRT |
Квадратный корень |
ABS |
Абсолютное значение |
TRUNG |
Целая часть |
LOG |
Логарифм с 10-м основанием |
LN |
Натуральный логарифм |
ЕХР |
Натуральная экспонента |
ЕХРТ |
Возведение действительного числа в целую степень |
COS |
Значение косинуса в радианах |
SIN |
Значение синуса в радианах |
TAN |
Значение тангенса в радианах |
ACOS |
Арккосинус (результат между 0 и 2 ) |
ASIN |
Арксинус (результат между –/2 и +/2) |
ATAN |
Арктангенс (результат между – /2 и +/2) |
DEG_TO_RAD |
Преобразование градусов в радианы |
RAD_TO_DEG |
Преобразование радиан в градусы |
Логические инструкции над словами и двойными словами |
|
AND |
Логическое И |
OR |
Логическое ИЛИ |
XOR |
Логическое ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ |
NOT |
Логическое дополнение |
SHL |
Логический сдвиг влево |
SHR |
Логический сдвиг вправо |
ROL |
Циклический логический сдвиг влево |
ROR |
Циклический логический сдвиг вправо |
Инструкции для управления программой |
|
HALT |
Останов выполнения программы |
JAMP |
Безусловный переход к метке |
SRi |
Вызов подпрограммы |
RETURN |
Возврат из подпрограммы |
MASKEVT |
Маскирование событий в ПЛК |
UNMASKEVT |
Снятие маскирования событий в ПЛК |
Инструкции числового преобразования |
|
BCD_TO_INT |
BCD код Двоичный код |
INT_TO_BCD |
Двоичный код BCD код |
GRAY_TO_INT |
Код Грея Двоичный код |
INT_TO_REAL |
Целое число Число с плавающей точкой |
DINT_TO_REAL |
Целое число Число с плавающей точкой |
REAL_TO_INT |
Число с плавающей точкой Целое число |
REAL_TO_DINT |
Число с плавающей точкой Целое число |
DBCD_TO_DINT |
32-х разрядный BCD код 32-разрядное целое число |
DINT_TO_DBCD |
32-х разрядное целое число 32-разрядный BCD код |
DBCD_TO_INT |
32-х разрядный BCD код 16-разрядное целое число |
INT_TO_DBCD |
16-разрядное целое число 32-х разрядный BCD код |
LW |
Извлечение наименее значимого слова из двойного слова |
HW |
Извлечение наиболее значимого слова из двойного слова |
CONCATW |
Совмещение (конкатенация) двух одиночных слов |
MAX_ARW, MAX_ARD |
Нахождение максимального значения в таблице |
MIN_ARW, MIN_ARD |
Нахождение минимального значения в таблице |
OCCUR_ARW, OCCUR_ARD |
Подсчет числа элементов таблицы с заданным значением |
SORT_ARW, SORT_ARD |
Сортировка таблицы в порядке возрастания или убывания |
ROL_ARW, ROL_ARD |
Циклический сдвиг в таблице влево |
ROR_ARW, ROR_ARD |
Циклический сдвиг в таблице вправо |
FIND_EQWP, FIND_EQDP |
Нахождение первого элемента равного заданному значению |
LENGTH_ARW, LENGTH_ARD |
Вычисление длины таблицы |
Инструкции для таблиц из чисел с плавающей точкой |
|
Таблица:=Таблица |
Присвоение между таблицами |
Таблица:=Плавающяя точка |
Начальное заполнение таблицы (инициализация) |
SUM_ARR |
Сумма элементов в таблице |
EQUAL_ARR |
Сравнение двух таблиц |
FIND_EQR |
Нахождение первого элемента равного заданному значению |
FIND_GTR |
Нахождение первого элемента со значением больше заданного |
FIND_LTR |
Нахождение первого элемента со значением меньше заданного |
MAX_ARR |
Нахождение максимального значения в таблице |
MIN_ARR |
Нахождение минимального значения в таблице |
OCCUR_ARR |
Подсчет числа элементов таблицы с заданным значением |
SORT_ARR |
Сортировка таблицы в порядке возрастания или убывания |
ROL_ARR |
Циклический сдвиг в таблице влево |
ROR_ARR |
Циклический сдвиг в таблице вправо |
LENGTH_ARR |
Вычисление длины таблицы |
Инструкции для последовательности символов |
|
STRING_TO_INT |
Преобразование из ASCII кода в двоичный код |
STRING_TO_DINT |
Преобразование из ASCII кода в двоичный код |
INT_TO_STRING |
Преобразование из двоичного кода в ASCII код |
DINT_TO_STRING |
Преобразование из двоичного кода в ASCII код |
STRING_TO_REAL |
Преобразование из ASCII кода в код с плавающей точкой |
REAL_TO_STRING |
Преобразование из кода с плавающей точкой в ASCII код |
<, >, <=, >=, ==, < > |
Алфавитно-цифровые сравнения |
FIND |
Определение местоположения подпоследовательности |
EQUAL_STR |
Позиция первого символа отличающегося от заданного |
LEN |
Длина последовательности символов |
MID |
Извлечение подпоследовательности |
INSERT |
Внесение подпоследовательности |
DELETE |
Удаление подпоследовательности |
CONCAT |
Объединение двух последовательностей |
REPLACE |
Перемещение последовательности |
LEFT |
Определение начала последовательности |
RIGHT |
Определение конца последовательности |
Инструкции для управления временем |
|
SCHEDULE |
Функция часов в реальном времени |
RRTC |
Чтение системной даты |
WRTC |
Обновление системной даты |
PTC |
Чтение даты и кода останова |
ADD_TOD |
Добавление временного периода ко времени дня |
ADD_DT |
Добавление временного периода к дате и времени |
DELTA_TOD |
Разность между двумя моментами времени дня |
DELTA_D |
Разность между датами (без учета времени) |
DELTA_DT |
Разность между датами (с учетом времени) |
SUB_TOD |
Вычитание временного периода из времени дня |
SUB_DT |
Вычитание временного периода из даты и времени дня |
DAY_OF_WEEK |
Чтение текущего дня недели |
TRANS_TIME |
Преобразование длительности в дату |
DATE_TO_STRING |
Преобразование даты в последовательность символов |
TOD_TO_STRING |
Преобразование времени в последовательность |
DT_TO_STRING |
Преобразование полной даты в последовательность |
TIME_TO_STRING |
Преобразование длительности в последовательность |
Особые инструкции |
|
WSHL_RBIT, DSHL_RBIT |
Сдвиг слова влево с сохранением сдвинутых битов |
WSHR_RBIT, DSHR_RBIT |
Сдвиг слова вправо со знаковым расширением и сохранением сдвинутых битов |
WSHRZ_С, DSHRZ_С |
Сдвиг слова вправо с заполнением нулем и с сохранением сдвинутых битов |
SCOUNT |
Увеличение или уменьшение счетчика с индикацией обнуления или переполнения |
ROLW, ROLD |
Подсчет сдвигов влево |
RORW, RORD |
Подсчет сдвигов вправо |
Инструкции для задержки времени |
|
FTON |
Включить задержку |
FTOF |
Выключить задержку |
FTP |
Импульсное время задержки |
FPULSOR |
Квадратно-волновой сигнальный генератор |