- •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.
Расчет потребного количества выходов
К устройствам управления, в цепи которых ПЛК выдает управляющие воздействия, относятся объекты, перечень которых приведен в табл. 10.9.
Таблица 10.9.
Перечень объектов управления
№ п/п |
Тип объекта управления |
Общее кол-во объектов, шт. |
Наименование объектов управления данного типа |
1 |
Стрелки |
11 |
1, 3, 5, 7, 9/11, 13/15, 17, 2/4, 6/8, 10, 12 |
2 |
Входные светофоры |
2 |
Н, Ч |
3 |
Выходные светофоры |
10 |
Н1, Н2, Н3, Н4, Н5, Ч1, Ч2, Ч3, Ч4, Ч5 |
4 |
Маневровые светофоры |
7 |
М1, М3, М5, М7, М2, М4, М6 |
5 |
Разрешение отправления |
2 |
РОН, РОЧ |
6 |
Смена направления движения однопутной АБ |
2 |
СН-Ч, СН-Н |
7 |
Отмена |
1 |
ОГ |
8 |
Вспомогательный прием и отправление |
6 |
ЧПВ, ЧОВ, НПВ, НОВ, ЧОВ-НПВ, НОВ-ЧПВ |
Количество выходов на один объект берется исходя из действующих схем сигнализации, централизации и блокировки. На данном этапе не важно, какой контроллер и какие блоки вывода будут использоваться, а необходимо лишь знать количество выходных цепей и их параметры.
Управление стрелкой
Для управления стрелкой потребуется два выхода: перевод в плюсовое положение, перевод в минусовое положение. Стрелка управляется и контролируется пусковым стрелочным блоком ПС (рис. 10.9), причем один блок для двух стрелок (одиночных или спаренных). Параметры выходных сигналов следующие: дискретные, 24 В постоянного тока, на выходы необходимо подавать плюс.
Рис. 10.9. Схема подключения блока ПС (одна стрелка)
Управление светофором
Управление светофором сводится к управлению блоками БМРЦ для светофоров (ВI, ВII, ВIII, ВД, МI, МII, МIII). Параметры выходных сигналов следующие: дискретные, 24 В постоянного тока, на выходы необходимо подавать как плюс, так и минус, в зависимости от включаемого реле.
Управление входным светофором
Для управления входным светофором в блоке ВД необходимо управлять следующими реле: КС, Н, ОТ, С, причем в цепь реле Н необходимо подавать минус. Реле С находится вне блока ВД (рис. 10.10), оно имеет цепь возбуждения и самоблокировки.
Рис. 10.10. Схема подключения блока ВД входного светофора
Управление выходным светофором
Для управления выходным светофором в блоках ВII+ВД необходимо управлять следующими реле: КС, Н, НМ, ОТ, С, МС, причем в цепи реле Н, НМ и С необходимо подавать минус, для реле ОТ потребуется два выхода (возбуждение и размыкание неиспользованных секций в маневровых маршрутах) (рис. 10.11).
Рис. 10.11.Схема подключения блоков ВIIи ВД выходного светофора
Управление маневровым светофором
Для управления маневровым светофором в блоках МIIи МIIIнеобходимо управлять следующими реле: КС, Н, ОТ, С, КМ, причем в цепи реле Н и КМ необходимо подавать минус, а реле КМ находится в блоке УП для МIII(рис. 10.12 и рис. 10.13).
Рис. 10.12. Схема подключения блока МIIманеврового светофора
Рис. 10.13. Схема подключения блока МIIIманеврового светофора и блока УП участка пути
Таблица 10.10.
Определение необходимого количества выходов
Управляемый объект |
Примечание |
Полярность |
Кол-во вых. |
Кол-во объектов |
Общее число выход.(+) |
Общее число выход.(-) |
Итого: | |||||||
Вых. Светофоры |
КС |
+ |
1 |
10 |
10 |
0 |
| |||||||
|
Н |
- |
2 |
10 |
0 |
20 | ||||||||
|
ОТ |
+ |
2 |
10 |
20 |
0 | ||||||||
|
С |
- |
2 |
10 |
0 |
20 | ||||||||
|
МС |
+ |
2 |
10 |
20 |
0 | ||||||||
Вх. Светофоры |
КС |
+ |
1 |
2 |
2 |
0 | ||||||||
|
Н |
- |
1 |
2 |
0 |
2 | ||||||||
|
ОТ |
+ |
1 |
2 |
2 |
0 | ||||||||
|
С |
+ |
2 |
2 |
4 |
0 | ||||||||
Ман. Светофоры |
КС |
+ |
1 |
7 |
7 |
0 | ||||||||
|
Н |
- |
1 |
7 |
0 |
7 | ||||||||
|
ОТ |
+ |
2 |
7 |
14 |
0 | ||||||||
|
МС |
+ |
2 |
7 |
14 |
0 | ||||||||
|
КМ |
- |
1 |
4 |
0 |
4 | ||||||||
Стрелки |
в плюс |
+ |
1 |
11 |
11 |
0 |
| |||||||
|
в минус |
+ |
1 |
11 |
11 |
0 |
|
Таблица 10.10. (продолжение)
Управляемый объект |
Примечание |
Полярность |
Кол-во вых. |
Кол-во объектов |
Общее число выход.(+) |
Общее число выход.(–) |
Итого: |
Отмена |
|
+ |
2 |
1 |
2 |
0 |
|
Смена направления |
|
+ |
1 |
2 |
2 |
0 | |
Вспомагат. прием и отправление |
|
+ |
1 |
6 |
6 |
0 | |
Разрешение отправления |
|
+ |
1 |
2 |
2 |
0 | |
Итого: |
129 |
53 |
182 |