- •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.
Дисплейный блок
Дисплейный блок 1 (рис. 8.15) предназначен для отображения информации, необходимой для диагностики ПЛК и его модулей. Для этого он имеет 8 ламп состояния, которые отображают информацию о режимах работы и функционирования ПЛК (индикаторные лампы RUN, TER, I/O, ERR, BAT), а также режимах работы дисплея (R I/O, WRD и DIAG), и 96 индикаторных ламп.
Рис. 8.15
Блок из 96 индикаторных ламп, может отображать:
в режиме отображения локальных I/O (горят индикаторные лампы BASE или EXT) – состояние всех входов-выходов базового шасси ПЛК и мини-шасси расширения;
в режиме отображения удаленных I/O (горят индикаторные лампы R I/O) – состояние дискретных I/O каждого ведомого на AS-i шине;
в режиме диагностики горит индикаторная лампа DIAG.
Для локальных I/O: ошибка модуля (все индикаторные лампы, связанные с этим модулем, медленно мигают) или ошибка канала (индикаторная лампа, связанная с этим каналом, мигает быстро).
Для удаленных I/O на AS-i шине: состояние каждого ведомого (неисправный ведомый мигает).
В режиме отображения объектов (горит индикатор WRD): значения максимум 16 слов %MWi, %SWi или %KWi (эти слова отображаются в двоичном или шестнадцатеричном формате); состояние группы из 64 битов %Mi, %Si или %Ki; состояние битов входов и выходов модулей TSX 07, используемых как дискретные удаленные входы-выходы.
Кнопки позволяют изменять режимы работы дисплейного блока и разрешать отображение информации.
Базовое исполнение tsx 37-21 и tsx 37-22
ПЛК TSX.37-21 или TSX.37-22 содержат шасси со встроенным источником питания 24 В постоянного тока (TSX.37 21 101 и TSX.37 22 101) или 100-240 В переменного тока(TSX.37 21 001 и TSX.37 22 001), процессор, память, систему резервного копирования и 3 слота для модулей (рис. 8.16).
Рис. 8.16 Общий вид базовых модулей MicroTSX37-21 иTSX37-22:
1. Шасси с тремя слотами для модулей, встроенный источник питания, процессор с памятью; 2. Монтажные точки ПЛК; 3. Дисплейный блок; 4. Терминальный порт TER; 5. Порт для подключения человеко-машинного интерфейса; 6. Слот для карты расширения памяти. Если карта не установлена, этот слот закрывается крышкой, которая не должна удаляться. Ее удаление вызывает остановку ПЛК; 7. Крышка для доступа к контактам источника питания; 8. Ярлык, заполняемый при смене батарейки; 9. Контакты источника питания; 10. Слот для коммуникационной карты; 11. Крышка для доступа к дополнительной батарее и переключателю защиты операционной системы; 12. Соединитель для подключения мини-шасси, обычно закрыт удаляемой крышкой; 13. Устройство для монтажа на DIN рейке; 14. Соединители для подключения встроенных аналоговых и счетных функций.
Использование мини-шасси расширения TSX RKZ 02 дает возможность добавить к ПЛК 2 дополнительных слота и, таким образом, получить 5 слотов для установки модулей. В каждый из 5 слотов может быть установлен или один модуль стандартного формата, или два полуформатных модуля (за исключением первого слота, в который могут устанавливаться только модули стандартного формата).
В табл. 8.6 приведены максимальные конфигурации ПЛК TSX 37-21 и TSX 37-22 (максимальное количество модулей входов-выходов):
Таблица 8.6
Максимальные конфигурации TSX 37-21 и 37-22
ПЛК |
TSX |
37-21 |
37-22 | |
Дискретные |
Максимальное количество входов-выходов |
базовые + расширение + удаленные (TSX 07) |
332 |
332 |
базовые + расширение + удаленные (AS-i шина) |
472 |
472 | ||
в базовом шасси ПЛК |
192 |
192 | ||
в базовом + мини-шасси расширения |
256 |
256 | ||
удаленные (4 TSX 07) |
96 |
96 | ||
удаленные на AS-i шине (124 вх + 124 вых) |
248 |
248 | ||
Максимальное количество модулей |
28 или 32 дискретных входов-выходов |
5 |
5 | |
64 дискретных вх.-вых. (высокая плотность) |
3 |
3 | ||
удаленных вх-вых(TSX 07 или AS-i шина) |
1 |
1 | ||
Аналоговые |
Максим. кол-во модулей аналоговых вх-вых |
4 |
4 | |
Максим. кол-во аналоговых входов в базовом шасси |
32 |
32 | ||
Максим. кол-во аналоговых выходов в базовом шасси |
16 |
16 | ||
Максим. кол-во интегрированных аналоговых входов |
----- |
8 | ||
Максим. кол-во интегрированных аналоговых выходов |
----- |
1 | ||
Счетные |
Максим. кол-во 500 Гц счетных каналов на дискр. входах |
2 |
2 | |
Максим. кол-во счетных модулей (в ПЛК) (1) |
4 |
4 | ||
Максим. кол-во 40 кГц и/или 500 кГц счетных каналов |
7 |
7 | ||
Максим. кол-во интегрированных счетных каналов (10 кГц) |
---- |
2 | ||
Коммуникации (2) |
Кол-во коммуникационных карт (выделенный слот) |
1 |
1 | |
(1)Счетные модули могут быть установлены только в базовое шасси ПЛК. В TSX 37-21/22 могут быть установлены 4 аналоговых и 4 счетных модуля. (2) Коммуникационные карты формата PCMCIA (FIPWAY, Agent FIPIO, Modbus+) |
Два терминальных порта RS 485 с 8-штырьковыми разъемами стандарта DIN позволяют подключать к ПЛК:
TER: программный терминал FTX или PC-совместимую ПЭВМ, а также подключать ПЛК к шине UNI-TELWAY через изолирующее устройство ТSX P ACC 01;
AUX: человеко-машинный интерфейс или принтер.
По умолчанию, для работы в UNI-TELWAY оба порта сконфигурированы в режиме ведущего на скорости 9600 бод. Они также могут быть сконфигурированы для работы в UNI-TELWAY в режиме ведомого или в символьном режиме ASCII.
Дисплейный блок отображает всю необходимую информацию для диагностики и поддержки ПЛК.
Два слота формата PCMCIA предназначены для карт расширения памяти и коммуникационной карты.
ПЛК TSX 37-22 также имеет 3 соединителя для подключения интегрированных аналоговых входов-выходов и счетчиков.