Микропроцессорные средства автоматизации
Конспект лекций
Структурная схема «классической» цифровой системы управления
1 – естественный сигнал; 2 – унифицированный сигнал; 3 – внутренний цифровой интерфейс; 4 – RS-485; 5 – RS-232 ТОУ – технологический объект управления; Д – датчик; ИУ –
исполнительное устройство; М Вв – модуль ввода; М Выв – модуль вывода; К – контроллер; ПИ – преобразователь интерфейса; ПК – промышленный компьютер
Определения и классификация МСА
•Микропроцессор (МП) – микроэлектронное устройство, которое осуществляет прием, обработку и выдачу информации.
•Микропроцессорная система (МПС) – совокупность взаимосвязанных устройств, включающая МП, память (ЗУ), устройства ввода-вывода и т.п.
•Микропроцессорный комплект (МПК) – совокупность интегральных схем, совместимых по электрическим, информационным и конструктивным параметрам и предназначенных для построения микропроцессорных систем
•Мультипроцессорная система (ММПС) –образуется объединением некоторого количества универсальных или специализированных МП, для обеспечения параллельной обработки информации
•МикроЭВМ (МЭВМ) – конструктивно завершенная МПС имеющая устройства связи с внешними устройствами, панель управления, собственный источник питания и комплект программного обеспечения
Определения и классификация МСА
•Микроконтроллер (МК) – устройство, выполняющее функции логического анализа (сложные последовательности логических операций) и управления; реализуется на одном или нескольких кристаллах
•Однокристальный микроконтроллер (ОМК) – микропроцессорное устройство, конструктивно выполненное в одном корпусе БИС и содержащее все основные составные части МПК
•Программируемый логический контроллер (ПЛК) – цифровая электронная система, предназначенная для применения в промышленных условиях. ПК использует программируемое запоминающее устройство для внутреннего хранения ориентированных на пользователя инструкций, для выполнения специальных функций, таких как логические, упорядочения, отсчета времени, математические действия, управление через цифровые или аналоговые входы и выходы различными типами механизмов или процессов. ПК и связанные с ним периферийные устройства разрабатывают так, чтобы они могли быть легко интегрированы в промышленную систему управления.
•Микропроцессорная автоматическая система (МПАС) – автоматическая система со встроенными средствами микропроцессорной техники (МТ)
Рис. 1.1. Микропроцессорная автоматическая система
Рис. 1.2. Общая схема МПАС MUX – мультиплексор; DMUX – демультиплексор;
ПИП – первичный измерительный преобразователь; ИУ – исполнительное устройство;
МЦАП, МАЦП – многоканальные ЦАП и АЦП соответственно, совмещающие в себе функции одноканальных ЦАП, АЦП, а также демультиплексоров и мультиплексоров соответственно
•Линия связи (Interchange Circuit) – физическая среда, предназначенная для переноса информации
•Канал передачи данных (Data Transmission Channel)
– совокупность физической среды и технических средств, участвующих в процессе передачи информации
•Формирователь (Driver) – передатчик двоичных цифровых сигналов.
•Оконечная нагрузка (Terminator) –приемник двоичных цифровых сигналов.
•Вентильные схемы – электронные ключевые схемы, предназначенные для управления потоком информации
•Аналого-цифровой преобразователь (АЦП) –
преобразователь непрерывных сигналов в цифровую форму
•Цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) –
преобразователь цифровых сигналов в непрерывную форму представления
Формы представления информации
В качестве носителя информации используется изменение напряжения постоянного тока.
Две формы представления значения переменной X= 1845 единиц
•в виде одного сигнала
•1,845 В – масштаб - 0,001 В/ед. или
•9,225 В – масштаб -0,005 В/ед.
•в виде конечного числа сигналов
•1 – 0123456789
•8 – 0123456789
•4 – 0123456789
•5 – 0123456789