- •Микропроцессорные средства автоматизации
- •Содержание
- •Глава 14. Применение микро-эвм в системах регулирования и управления 184
- •Введение
- •1. Основные определения и классификация микропроцессорных средств автоматизации
- •2. Дискретная автоматика
- •2.1. Формы представления информации
- •2.2. Способы представления дискретной информации
- •2.3. Системы счисления, используемые в вычислительной технике
- •2.3.1. Способы представлений информации для микропроцессора
- •2.4. Булевы функции
- •2.4.1. Система равносильных преобразований
- •2.5. Синтез систем дискретной автоматики
- •2.5.1. Синтез дискретных схем по таблицам состояний.
- •2.5.2. Синтез многотактных систем дискретной автоматики
- •3. Промышленные сети
- •3.1. Структура промышленных сетей
- •3.1.1. Топология промышленных сетей
- •3.2. Аппаратные интерфейсы пк
- •3.2.1. СтандартRs-232c
- •3.2.2. Последовательная шинаUsb
- •3.3. Универсальный асинхронный приемопередатчик
- •3.4. Физические интерфейсы
- •3.4.1. ИнтерфейсRs-485
- •3.4.1.1. Автоматический преобразователь интерфейсовUsb/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. ПротоколModbus
- •3.5.2.Hart-протокол
- •3.5.4. Сеть profibus
- •3.5.5. Описание шиныCan
- •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
- •3. Языки программирования логических контроллеров
- •3.1 Объекты адресации языков программирования плк
- •3.2 ЯзыкLadderDiagram(ld)
- •3.3 Язык Functional Block Diagrams (fbd)
- •3.4 ЯзыкInstructionList(il)
- •3.5. Язык структурированного текста
- •3.5.1. Применение управляющих структур Условное действиеIf...End_if
- •Условное итеративное действие while...End_while
- •Условное итеративное действиеRepeat...End_repeat
- •Повторяющееся действиеFor...End_for
- •Выход из цикла посредством инструкции exit
- •3.6. Язык последовательных функциональных схем
- •5.4. Пример
- •4. Элементы микропроцессорных устройств
- •4.1 Цифро-аналоговые преобразователи
- •4.1.1 Принципы построения основных узлов цап.
- •4.2 Аналого-цифровые преобразователи
- •4.2.1 Метод последовательного счета
- •4.2.2 Метод поразрядного кодирования
- •4.2.3 Метод считывания
- •5. Мини-контроллеры
- •5.1. Мини-контроллеры серииAlpha
- •5.2. Миниатюрные программируемые устройстваEasy
- •5.2.1. Управляющее релеEasy500
- •5.2.2. Управляющее реле Easy 700
- •5.2.3. Управляющее реле Easy 800
- •5.2.4. Модули расширенияEasy
- •5.2.5. Средства коммуникации устройств Easy
- •5.3. Интеллектуальные релеZelioLogic
- •5.3.1. Компактные и модульные интеллектуальные реле
- •5.3.2. Общие технические характеристики релеZelio Logic
- •5.3.3. ПреобразователиZelioAnalog
- •5.3.4. Средства коммуникации интеллектуальных релеZelio Logic
- •5.3.4.1. Коммуникационный модемный интерфейс
- •5.3.4.2. Протокол связиModbusslave
- •5.3.4.3. Протокол связиEthernetserver
- •5.3.5. Программное обеспечение интеллектуального реле
- •5.4. Универсальный логический модульLogo!
- •5.4.1. Типы базовых модулей logo!Basic
- •5.4.2. Модули расширения ввода/вывода сигналовLogo!
- •5.4.3. Коммуникационные модули logo!
- •5.4.4. ФункцииLogo!
- •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
- •6. Программируемы логические контроллеры
- •6.1. Программируемые контроллеры simatic s7-22x
- •6.1.1. Модули расширения вводов-выводов
- •6.1.2. Коммуникационные модули
- •6.1.3. Человеко-машинный интерфейс
- •6.2. Программируемый логический контроллер simatics7-224xp
- •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
- •Модификации контроллеров
- •6.4.1. Области применения
- •6.4.2. Состав
- •6.4.3. Сертификаты
- •6.6 Контроллер логический программируемый овен плк150
- •Глава 14. Применение микро-эвм в системах регулирования и управления
- •14.1. Управляющие эвм
- •14.2. Использование микро-эвм для оптимизации резки катаной заготовки ножницами
- •14.4. Система управления положением вторичного зеркала телескопа
- •14.5. Прямое цифровое регулирование
- •14.8. Микропроцессор как универсальный регулятор
- •14.9. Микропроцессор как основа нового поколения систем автоматизации
- •7 Системы диспетчерского управления и сбора данных
- •7.1 Scada-система InTouch ("Wonderware", сша)
- •7.2 Scada-система Trace Mode ("AdAstra Research Group", Россия)
- •7.3Scada-системаSimaticWinCc("Siemens", Германия)
- •7.4Scada-системы, встраиваемые в плк
- •9. Методика выбора по различных производителей
- •Список литературы
6.2.1.2. Исполнение программы
На этом участке цикла S7-200 обрабатывает программу с первой команды до последней. Имеется возможность непосредственного управления входами и выходами, и получать, таким образом, доступ к ним во время исполнения основной программы или программы обработки прерываний.
Если в программе используются прерывания, то программы обработки прерываний, которые ставятся в соответствие прерывающим событиям, хранятся как часть основной программы. Однако программы обработки прерываний исполняются не как составная часть нормального цикла, а только тогда, когда происходит прерывающее событие, что возможно в любом месте цикла.
На участке цикла, выделенном для обработки коммуникаций, S7-200 обрабатывает все сообщения, полученные из коммуникационного порта или от интеллектуальных модулей ввода/вывода.
На участке самодиагностики контроллер проверяет надлежащую работу CPU, области памяти и состояние модулей расширения.
6.2.1.3. Запись значений в выходы
В конце каждого цикла S7-200 записывает значения, хранящиеся в регистре выходов образа процесса, в цифровые выходы. Аналоговые выходы обновляются немедленно, независимо от цикла.
6.2.2. Доступ к данным s7-200
S7-200 хранит информацию в различных местах памяти, которые имеют однозначные адреса. Адрес в памяти, к которому необходимо обратиться, можно указать явно, благодаря этому программа имеет прямой доступ к информации.
Для обращения к биту в некоторой области памяти требуется указать адрес бита. Этот адрес состоит из идентификатора области памяти, адреса байта и номера бита. На рис. 6.2 показан пример обращения к биту (адресация в формате «байт.бит»). В этом примере за областью памяти и адресом байта (I=input[вход], 3 = байт 3) следует точка («.»), чтобы отделить адрес бита (бит 4).
Область памяти - Образ процесса на входах (I)
Рис. 6.2. Адресация байт.бит
Для обращения к байту, слову или двойному слову данных в памяти, следует указать идентификатор области, обозначение длины данных и начальный адрес
К данным в других областях памяти (напр., T,C,HCи аккумуляторы) обращаются, указывая в качестве адреса идентификатор области и номер элемента.
К регистру входовобраза процесса можно обратиться в формате бита, байта, слова и двойного слова:
Бит: |
I[адрес байта].[адрес бита] |
I0.1 |
Байт, слово или двойное слово: |
I[длина][начальный адрес байта] |
IB4 |
К регистру выходовобраза процесса можно обратиться в формате бита, байта, слова и двойного слова:
Бит: |
Q[адрес байта].[адрес бита] |
Q1.1 |
Байт, слово или двойное слово: |
Q[длина][начальный адрес байта] |
QB5 |
Область памяти переменных(V) используется для хранения промежуточных результатов операций, выполняемых программой. К памяти переменных можно обратиться в формате бита, байта, слова и двойного слова:
Бит: |
V[адрес байта].[адрес бита] |
V10.2 |
Байт, слово или двойное слово: |
:V[длина][начальный адрес байта] |
VW100 |
Область битовой памяти(M) используется как управляющие реле для хранения промежуточных результатов операций или другой управляющей информации. К битам памяти можно обратиться в формате бита, байта, слова и двойного слова:
Бит: |
M [адрес байта].[адрес бита] |
M26.7 |
Байт, слово или двойное слово: |
M[длина][начальный адрес байта] |
MD20 |
В контроллере S7-200 имеютсятаймеры, которые отсчитывают приращения времени с разрешениями (шагами базы времени) 1 мс, 10 мс или 100 мс. С таймером связаны две переменные:
Текущее значение: это 16-битовое целое со знаком хранит количество времени, отсчитанное таймером.
Бит таймера: этот бит устанавливается или сбрасывается, когда текущее значение становится равным предустановленному значению.
Обращение к обоим этим элементам данных записывается через адрес таймера (T+ номер таймера). Происходит ли обращение к биту таймера или к текущему значению, зависит от используемой команды: команды с операндами в битовом формате обращаются к биту таймера, тогда как команды с операндами в формате слова обращаются к текущему значению.
В S7-200 имеется три видасчетчиков, которые подсчитывают нарастающие фронты на счетных входах счетчика: один вид счетчиков ведет прямой счет, другой считает только в обратном направлении, а третий вид считает в обоих направлениях. Со счетчиком связаны две переменные:
Текущее значение: это 16-битовое целое со знаком хранит счетное значение, накопленное счетчиком.
Бит счетчика: этот бит устанавливается или сбрасывается, когда текущее значение становится равным предустановленному значению.
Скоростные счетчики(HC) подсчитывают быстрые события независимо от цикла. Текущее значение скоростного счетчика защищено от записи и может быть адресовано только в формате двойного слова, т.е. 32 бита.
Формат: |
HC[номер скоростного счетчика] |
НС1 |
Аккумуляторы(AC) – элементы чтения/записи, которые могут использоваться как память.
Специальные биты памяти(SM) предоставляют средство для обмена данными междуCPUи программой.
Память локальных данных(L) – используется в качестве промежуточной памяти или для передачи формальных параметров в подпрограммы.
Аналоговые входы(AI) служат для преобразования аналоговой величины (например, температуру или напряжение) в цифровые величины, имеющие длину слова (16 бит). Обращение к этим значениям производится через идентификатор области (AI), длину данных (W) и начальный адрес байта. Так как в случае аналоговых входов речь идет о словах, которые всегда начинаются на байтах с четными номерами (например, 0, 2, 4 и т.д.), то обращаются к этим значениям с помощью адресов четных байтов (например,AIW0,AIW2,AIW4). Аналоговые входы можно только считывать.
Формат: |
AIW[начальный адрес байта] |
AIW4 |
Аналоговые выходы(AQ).S7-200 преобразует цифровые величины, имеющие длину слова (16 бит), в ток или напряжение пропорционально цифровой величине. Обращение к этим значениям производится через идентификатор области (AQ), длину данных (W) и начальный адрес байта. Так как в случае аналоговых выходов речь идет о словах, которые всегда начинаются на байтах с четными номерами (например, 0, 2, 4 и т.д.), то эти значения записываются с адресами четных байтов (например,AQW0,AQW2,AQW4). Аналоговые выходы можно только записывать.
Формат: |
AQW[начальный адрес байта] |
AQW4 |