- •Г.И.Загарий, н.О.Ковзель, в.С.Коновалов, в.И.Моисеенко, в.И.Поддубняк, а.И.Стасюк
- •Часть 2. Характеристики микроконтроллеров и плк
- •Рецензенты:
- •Isbn – 5–7763–0384–2
- •Isbn – 966–7561–23–2
- •Isbn – 966-7561-23-2
- •Isbn – 5–7763–0384-2
- •Содержание
- •Введение
- •Раздел 1
- •1 Микроконтроллеры фирмы Atmel
- •1.1 Микроконтроллеры серии ат89, совместимые с mcs-51™
- •1.2 Микроконтроллеры avr серии ат90 с risc-архитектурой
- •2. Микроконтроллер aDμC812 семейства MicroConverter™ фирмы analog devices
- •3 Микроконтроллеры sx18ac/sx28ac фирмы scenix
- •4 Микроконтроллеры фирмы motorola
- •5 Микроконтроллеры семейства z8 фирмы zilog
- •6 Микроконтроллеры фирмы holtek
- •7 Рiс – микроконтроллеры фирмы microchip
- •7.1 Микроконтроллер pic16f84
- •7.1.1 Архитектура микроконтроллера pic16f84
- •7.1.2 Типы корпусов и исполнения
- •7.1.3 Назначение выводов
- •7.1.4 Регистры pic16f84
- •7.1.5 Прямая и косвенная адресация регистров
- •7.1.6 Модуль таймера/счетчика
- •7.1.7 Предварительный делитель
- •7.1.8 Регистр слова состоянияStatus
- •7.1.8.1 Программные флаги регистра слова состояния
- •7.1.8.2 Аппаратные флаги состояния
- •7.1.9 Регистр option
- •7.1.11 Организация встроенного пзу
- •7.1.12 Программный счетчик и адресация пзу
- •7.1.13 Стек и возвраты из подпрограмм
- •7.1.14 Данные в eeprom
- •7.1.15 Управление eeprom Управляющие регистры для eeprom
- •Регистры eecon1 и eecon2
- •7.1.16 Организация прерываний
- •Внешнее прерывание
- •Прерывание от переполнения счетчика/таймера
- •Прерывание от порта rb
- •Прерывание от eeprom
- •7.1.17 Регистры (порты) ввода/вывода
- •7.1.18 Использование портов ввода/вывода ra и rb Организация двунаправленных портов
- •Последовательное обращение к портам ввода/вывода
- •7.1.19 Специальные функции
- •Сторожевой таймер wdt
- •Тактовый генератор
- •Таймер сброса dtr
- •Биты конфигурации
- •Защита программы от считывания
- •Режим пониженного энергопотребления
- •7.2 Обзор команд и обозначения
- •7.2.1 Описание команд
- •7.3Технология разработки и отладки рабочих программ для омк рiс16/17
- •7.3.1 Правила записи программ на языке Ассемблера
- •Операция
- •Операнд
- •Директивы Ассемблера
- •7.3.2 Структура рабочей программы
- •7.3.3 Преобразование исходного текста рабочей программы в объектный модуль
- •7.4 Интегрированная среда разработки рабочих программ mplab для омк pic
- •7.4.1 Назначение и основные функциональные возможности mplab
- •7.4.2 Краткая характеристика основных программ Редактор mplab
- •Ассемблер mpasm
- •Компилятор mplab-c
- •Программный симулятор-отладчик mplab-sim
- •7.4.3 Главное окно средыMplab Главное меню mplab
- •МенюFile
- •МенюProject
- •МенюEdit
- •МенюDebug (отладка)
- •Меню picstart plus (меню программирования)
- •МенюOptions (параметры)
- •МенюTools
- •7.4.4 Инструментальная панельMplab
- •7.4.5 Строка состояния mplab
- •7.5 Пример разработки программы с использованием mplab
- •7.5.1 Постановка задачи и разработка алгоритма ее решения
- •7.5.2 Написание исходного текста программы
- •Раздел 2
- •8. Характеристики программируемых логических контроллеров
- •8.1. Контроллеры семейства модикон
- •8.1.1. Контроллер tsx 07 Nano
- •Варианты конфигураций
- •Импульсные выходы
- •Программное обеспечение
- •Контрольные вопросы:
- •8.1.2. Контроллер tsx Momentum Общая характеристика
- •Концепция построения
- •Архитектура tsx Momentum
- •Подключение tsx Momentum к сети Modbus Plus
- •Коммуникационный адаптер для сети Interbus
- •Коммуникационный адаптер для сети Profibus dp
- •Коммуникационный адаптер для сети fipio
- •Коммуникационный адаптер для сети Ethernet I/o
- •Базовые модули ввода – вывода
- •Заключение
- •Контрольные вопросы
- •8.1.3. Микроконтроллер tsx 37 Micro Общая характеристика
- •Базовое исполнение tsx 37-10
- •Дисплейный блок
- •Базовое исполнение tsx 37-21 и tsx 37-22
- •Источники питания
- •Коммуникационные возможности
- •Заключение
- •Контрольные вопросы
- •8.2. КонтроллерыTsxQuantum Общая характеристика
- •Источники питания
- •Модули ввода-вывода
- •Модули интерфейса Quantum
- •Заключение
- •Контрольные вопросы
- •8.3. Контроллеры Siemens
- •8.3.1. КонтроллерSimaticS7-200
- •Центральные процессоры
- •Входы и выходы контроллеров s7-200
- •Коммуникационный модуль
- •8.3.2.Контроллер Simatic s7-300
- •Центральные процессоры
- •Сигнальные модули
- •Функциональные модули
- •Коммуникационные модули
- •Заключение
- •Контрольные вопросы
- •8.3.3. Контроллер Simatic s7-400
- •Центральные процессоры
- •Модули ввода-вывода
- •Функциональные модули
- •Коммуникационные процессоры
- •Блоки питания
- •Заключение
- •Контрольные вопросы
- •Раздел 3
- •9. Разработка микропроцессорных систем железнодорожной автоматики
- •9.1. Постановка задачи
- •9.2. Характеристика входных и выходных сигналов.
- •9.3. Разработка структуры системы
- •9.4. Конфигурация цепей ввода-вывода
- •9.5. Определение необходимого количества модулей ввода-вывода
- •9.6.Принципиальные и монтажные схемы
- •Индивидуальные задания
- •10. Примеры практической реализации микропроцессорных систем
- •10.1.Микропроцессорная диспетчерская централизация
- •Объекты контроля
- •Объекты управления
- •10.2.Микропроцессорный маршрутный набор электрической централизации
- •10.2.1 Постановка задачи
- •10.2.2 Общая структура системы управления.
- •10.2.3 Расчет количества входных и выходных сигналов.
- •Расчет потребного количества выходов
- •Управление стрелкой
- •Перечень объектов контроля
- •Расчет потребного количества входов
- •Выбор конфигурации программируемого логического контроллера
- •Разработка структуры информационного взаимодействия компонентов системы
- •Программируемые контроллеры для систем управления.
- •Часть 2. Характеристики микроконтроллеров и плк
- •61052, Харьков, ул. Красноармейская, 7, тел. 24-22-98.
- •61052, Харків, вул. Червоноармійська, 7, тел. 24-22-98.
Варианты конфигураций
Модули TSX 07 выпускаются в трех стандартных вариантах исполнения, отличающихся количеством входов-выходов, их называют базовыми конфигурациями. Термин “базовый” употреблен в связи с тем, что в зависимости от объема решаемой производственной задачи контроллеры могут объединяться. Количество совместно работающих модулей не должно превышать четырех. Кроме базовых, имеются модули с расширением числа входов-выходов, таких модулей два (рис. 8.1).
Рис. 8.1. Модули TSX07: а) базовые модули; б) модули с расширением числа входов-выходов
Ниже показаны возможные варианты конфигураций контроллеров с числом входов-выходов соответственно от 10 до 48. Буквенные обозначения A,B,C,D,E выбраны произвольно, для обозначения исполнения.
Варианты конфигураций | |||||||
A |
B |
C |
A+B |
B+B |
A+С |
B+C |
C+C |
10 I/O |
16 I/O |
24 I/O |
26 I/O |
32 I/O |
34 I/O |
40 I/O |
48 I/O |
Представленные восемь конфигураций созданы из базовых модулей. Такой подход позволяет подобрать нужное число входов-выходов с незначительной избыточностью.
Разработчики контроллера GROUPE SCHNEIDER рекомендуют использовать этот тип в системах управления и контроля, где критичным является время выполнения операции. Микроконтроллер имеет:
Быстрый счетчик 10 кГц;
Быстрый счетчик 1 кГц (на суммирование и вычитание);
Тригерные входы со временем переключения 50 мкс;
Импульсные выходы fmax4.9 кГц;
Таймеры с точностью счета 1 мс.
Конфигурируемое время входного фильтра 100 мкс минимум, а время выполнения 100 инструкций составляет 3 мс.
При создании распределенных систем 4 контроллера Nano могут быть соединены на расстоянии до 200 м с обменом данными на каждый контроллер.
Для АСУ ТП реального времени в TSX 07 предусмотрено 16 блоков астрономических часов. Благодаря этому может быть запрограммировано выполнение ежедневных и ежемесячных операций.
Импульсные выходы
Для управления освещением, а также в тех случаях, где требуется изменять выходной сигнал, используется выход широтно-импульсного модулятора с частотой от 19 кГц до 4.9 кГц. Выход генератора импульсов используется также и для подключения шагового двигателя. Во всех отмеченных ситуациях необходимо применять только бесконтактные модули с транзисторным выходом.
Для диалога с оператором к терминальному порту Nano подключается панель оператора, которая позволяет принимать и отображать сообщения, изменять значения битов и слов, обеспечивать диалоговый режим работы. Пользователь в любой момент имеет возможность вмешаться и внести коррективы в технологический процесс в пределах возможностей оператора. В табл. 8.1 и 8.2 приведены основные характеристики модулей постоянного и переменного тока. Релейные модули имеют на выходе фронтовой контакт, поэтому для них не имеет значение полярность выходного сигнала. Важно, чтобы он по величине напряжения и тока не превышал заданные значения от 24 до 220 В переменного тока и 24 В постоянного тока. Рабочий диапазон температур от 0 до 60оС при относительной влажности до 90%.
В процессе разработки и отладки программного обеспечения при отсутствии объекта управления необходимо имитировать работу датчиков. Эту функцию выполняют модули имитатора входов. Каждому базовому модулю соответствует определенный тип модуля имитатора входных сигналов, число модификаций которых также, как и базовых модулей, равно трем.
Таблица 8.1
Характеристика модулей TSX 07 Nano, питание 24 В постоянного тока.
Тип |
Количество входов/ выходов |
Входное напряжение, 24В |
Выходы | |
Релейные |
Транзисторные | |||
0720 1022 |
10 |
6 |
4 |
---- |
0720 1012 |
10 |
6 |
--- |
4 защищенных (прямая логика) |
0720 1002 |
10 |
6 |
--- |
4 незащищенных (обратная логика) |
0720 1622 |
16 |
9 |
7 |
---- |
0720 1612 |
16 |
9 |
--- |
1 защищенный (прямая логика) |
0720 2422 |
24 |
14 |
10 |
---- |
0720 2412 |
24 |
14 |
--- |
10 защищенных (прямая логика) |
0720 2402 |
24 |
14 |
--- |
10 незащищенных (обратная логика) |
Таблица 8.2
Характеристика TSX 07 Nano, питание 100/240 В переменного тока
Тип |
Количество входов/ выходов |
Входное напряжение, В |
Выходы | |
Релейные |
Транзисторные 24 В 0.5 А | |||
0720 1028 |
10 |
6(24) |
4 |
---- |
0720 1008 |
10 |
6(24) |
--- |
4 незащищенных (обратная логика) |
0721 1648 |
16 |
9(115) |
7 |
---- |
0721 1628 |
16 |
9(24) |
7 |
---- |
0721 1608 |
16 |
9(24) |
--- |
7 незащищенных (обратная логика) |
0721 2428 |
24 |
14(24) |
10 |
---- |
0721 2412 |
24 |
14(24) |
--- |
10 незащищенных (обратная логика) |