Основные элементы структуры мк.
Перифер. уст-ва имеет:
- 8 бит. таймер – счетчик;
- 16 бит. таймер – счетчик;
- сторожевой таймер;
- одно- и двухканальные генераторы 8 бит. ШИМ сигнала;
- генераторы ШИМ сигнала регулир. разрядности;
- аналоговые компараторы;
- последовательный двунаправленный интерфейс;
- до 4х полудуплексных синхронных/асинхронных приемопередатчиков;
- универсальный последовательный интерфейс.
Ядро МК имеет вид:
АЛУ выполняет все вычисления подключ. непосред. к 32-м рабочим регистрам, объедененным в регистровый файл. Благодаря этому АЛУ может выполнять одну операцию, т.е. чтение содержимого регистра, выполнение операций, запись рез-та обратно в регистровый файл и всё это за один такт.
В этих МК реализована гарвардская архитектура, характеризующаяся разделение памяти программ и данных, каждый из которых имеет собственные шины доступа. Такая организация позволяет одновременно работать как с памятью программ, так и с памятью данных. Разделение информационных шин позволяет использовать для каждого типа памяти шины различной разрядности, причем способы адресации и доступа к каждому типу памяти также различны. Всё это позволяет достичь быстродействия 1 млн. опер./с при частоте 1 МГц.
Структура МК ATMega8:
1 – сторожевой таймер, 2 – узел супервизора питания, 3 – генератор сторожевого таймера, 4 – флеш память программ, 5 – ОЗУ, 6 – узел управления и синхронизации, 7 – ППЗУ с электрическим стиранием, 8 – таймер-счетчик 8 бит.(t0), 9 - таймер-счетчик 16 бит.(t1), 10 – АЦП, 11 - таймер-счетчик 8 бит.(t2), 12 – аналоговый компаратор, 13 – внутренний источник опорного напряжения, 14 - синхронно/асинхронный приемопередатчик, 15 – последовательный порт, 16 – двунаправленный приемопередатчик, 17 – порт D 8 бит., 18 – порт B 8 бит., 19 – порт C 7 бит..
МК ЭВМ фирмы ATMega8 явл. 8 бит. МК предназначенным для исп. во встраеваемых приложениях. Они изготовлены малопотребл. КМОП технологии, кот. в сочетании с усоверш. RISC архитектурой позволяет добиться наилучшего соотношения стоимость – быстродействие – энергопотребление.
Структура учпу.
Структуру можно представить в следующем виде:
УЧПУ построено на базе промышленного компьютера. Для повышения производительности используется специальная плата ЧПУ. Этот модуль может быть реализован на основе RISC процессоров.
Причем в искомом случае используется 2 64-битных.
Он реализован в виде отдельной платы устанавливаемой.
Плата ЧПУ соединяется с базовыми модулями входов/выходов и плат подключения.
Эта плата обеспечивает разработку технологической программы на языке G-кодов.
Система УЧПУ поддерживает функции линейной, круговой, винтовой и сплайн-интерполяции, автоматической смены инструмента и т.д.
УЧПУ управляется с помощью пульта оператора, встроенного в стойку УЧПУ, имея степень защиты оболочки IP54.
Расположенный на передней панели порт USB предназначен для переноса технологической программы.
В стойке УЧПУ находиться также станочный пульт (на схеме не показан)
Питание устройств УЧПУ, находящихся в стойке осуществляется от стабилизированного блока питания.
Подключение блока питания к сети производ через источник бесперебойного питания.
Плата ЧПУ подключается к промышленному компьютеру, базовому блоку ввода/вывода и плате подключений.
Плата подключений конструктивно крепиться поверх платы ввода/вывода.
Максимальная длина кабелей с помощью которых плата ЧПУ подключена к плате ввода/вывода и к плате подключений составляет 15 метров.
Кнопка аварийной остановки подключенная к плате подключения выведена на пульт оператора. Для повышения безопасности и надежности работы всей системы, силовое оборудование установлено в шкафу электроавтоматики. Там же располагается вся пускозащитная аппаратура, необходимая для корректной работы силовой части. Шкаф электроавтоматики можно условно разделить на 2 части: силовую и управляющую. Силовая часть служит для преобразования трехфазного напряжения, подводимого к шкафу электроавтоматики, в ряд стабилизированных напряжений, необходимых для работы основного оборудования: плата ввода-вывода, плата подключения и сервоусилитель. Отдельные цепи питания включены через отдельные автоматические выключатели, что обеспечивается надежность оборудования.
Силовая часть состоит из:
вводного автомата
автоматы цепи питания питающего блока (постоянный и переменный ток)
автоматы цепи питания блока ввода вывода
трансформатор 380/220
3хфазный трансформатор 380/220
блок питания 220/24В, 380/24В
клемная колодка.
Управляющая часть шкафа состоит из 3х сервоусилителей, блока питания, контактора и сглаживающего дросселя.
Контактор – очень мощное реле.
При сбое питающего напряжения, блок питания подает сигнал на управляющий контактор, размыкает его и обесточивает цепь сервоусилителя.
В шкафу электроавтоматики может использоваться программируемые реле, это разновидность плк, программируется с помощью языка LD (релейно-контактных схем). Имеет несколько аналоговых и дискретных каналов ввода/вывода.
Отличается от ПЛК низкой стоимостью и ограниченным набором функций.
Недостатком программируемых реле, как и ПЛК является небольшой ток, который они способны пропускать, до 10А. Как правило, управляемое устройства, потребляют больший ток, поэтому для управления ими нужны специальные переходные устройства – контакторы.
Контактор – двухпозиционный электромагнитный аппарат, предназначенный для частых дистанционных включений и выключений силовых цепей в нормальном режиме работы.
Обычно применяют одно- и двухполюсный контактор для цепей постоянного тока и трехполючный – для переменного тока.
Число циклов включения/выключения может доходить до 3600 в час, поэтому к ним применяют повышенные требования по механической и электрической износостойкости.
Контакторы содержат контактную систему, состоящую из подвижных и неподвижных контактов, дугогасительную систему и систему вспомогательных контактов, переключающих цепи сигнализации управления. Контакторы не предназначены для отключения токов КЗ .