- •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.
Концепция построения
В основу положена модульная конструкция технических средств. Архитектура контроллера формируется “под задачу” из соответствующих функциональных узлов. Первоначально Momentum создавался как платформа для распределенного ввода – вывода. Наличие различных промышленных сетей привело к наращиванию этой платформы коммуникационными адаптерами. Завершил разработку процессорный модуль и адаптер расширения.
Таким образом, конструктивно микроконтроллер TSX Momentum представляет собой набор комплектующих элементов для создания функциональных субблоков на базовом модуле ввода – вывода. Имеется четыре вида изделий, соединяемых в единое целое:
базовое устройство ввода – вывода;
коммуникационный адаптер;
процессорный адаптер;
адаптер расширения.
Возможные конфигурации контроллеров приведены на рис. 8.2 – 8.4.
Рис. 8.2
В зависимости от задачи конфигурацию контроллера можно изменять, приспосабливая ее к конкретным условиям. Если требуется только съем информации с удаленных объектов и включение исполнительных устройств, то в этом случае архитектура контроллера будет содержать базовое УВВ и коммуникационный адаптер (рис. 8.2).
Рис. 8.3
Добавив к этой системе процессорный адаптер, получим новое качество – возможность логической обработки информации непосредственно вблизи объекта управления (рис. 8.3).
В том случае, когда требуется получить дополнительные функции, к процессорному адаптеру добавляют адаптер расширения (рис. 8.4).
Рис. 8.4
Блоки контроллера Momentum соединяются между собой разъемами, которые имеются на корпусе каждого блока. Основой конструкции является модуль базового УВВ, к которому присоединяются адаптеры: процессорный, коммуникационный или расширения. Выпускается несколько типов каждого из перечисленных блоков, учитывающих особенности объектов автоматизации.
Архитектура tsx Momentum
Процессорный адаптер
Построение и функционирование этого модуля аналогично другим контроллерам серии TSX Modicon. Вследствие этого обеспечивается их простое взаимодействие.
Процессорный блок включает в себя память исполняемых программ, память приложений и коммуникационные порты. На корпусе имеется индикация неисправности процессора и состояния коммуникационных портов, показывающая их активность. Процессорный адаптер поддерживает все базовые команды распространенного ПЛК серии 984, программируется при помощи пакетов Modsoft или Concept. Выпускаются две модификации этого модуля, отличающиеся объемом памяти, 64К и 256К ОЗУ.
Исполнительная память и память команд реализованы по технологии FLASH. Применение энергонезависимых запоминающих устройств позволяет обеспечить сохранение информации при повреждениях системы питания. Имеется возможность резервирования прикладной программы по FLASH-памяти. Это позволяет восстанавливать приложение за малый промежуток времени без перегрузки оригинала.
Связные интерфейсы обеспечиваются стандартным портом Motbus с возможностью дооснащения различными вариантами дополнительного порта. В качестве второго порта может быть использован Motbus, или порт I/O bus, который поддерживает работу до 80 УВВ TSX Momentum. При использовании адаптера расширения возможности процессорного адаптера расширяются в части использования канала Modbus Plus. Добавляются встроенные электронные часы «time – of – day» и резервное батарейное питание.