4. Аппаратура и способы организации ввода дискретных сигналов в Ремиконт р-110
Для ввода в Ремиконт дискретных сигналов предусмотрен 16 канальный модуль дискретно-цифрового преобразователя ДЦП2. 16 каналов ввода дискретных сигналов нумеруются как восемь входов (одна группа), причем каждый вход содержит две цепи. Этот же модуль осуществляет гальваническую развязку сигналов. Две цепи каждого входа объединены в 3-х проводную схему, имеющую средний провод, провод цепи 1 и провод цепи 2. Таким образом, две цепи в пределах одного входа гальванически связаны.
Внешний вид и схема модуля ДЦП2 представлены на рис. 9.
Рис 9. Внешний вид (а) и функциональная схема (б) модуля дискретно-цифрового преобразователя ДЦП2
На рис. 10 представлена схема ввода дискретных сигналов в блок ДЦП 2, а схемы подключения к Ремиконту дискретных сигналов с индивидуальными и общим источниками питания на рис. 11. Индивидальные источники питания используются при необходимости гальванической развязки между выходами. Сигналы подаются в виде напряжения +24 В относительно общей точки модуля, при этом ток в цепях дискретных сигналов не должен превышать величины 10мА.
Рис. 10. Организация ввода дискретных сигналов в Ремиконт
Рис. 11 Схема ввода дискретных сигналов в Ремиконт при питании входных цепей от общего и индивидуальных источников питания
5. Аппаратура и способы организации вывода дискретных и импульсных сигналов из Ремиконта р-110
Для подключения к Ремиконту дискретных нагрузок предусмотрен 16 канальный модуль цифро-дискретного преобразователя ЦДП2. 16 каналов вывода дискретных сигналов нумеруются как восемь выходов (одна группа), причем каждый вход содержит две цепи. Этот же модуль осуществляет гальваническую развязку сигналов. Две цепи каждого выхода объединены в 3-х проводную схему, имеющую средний провод, провод цепи 1 и провод цепи 2. Таким образом, две цепи в пределах одного входа гальванически связаны.
Внешний вид и схема модуля ЦДП2 представлены на рис. 12.
Рис 12. Внешний вид (а) и функциональная схема (б) модуля цифр-дискретного преобразователя ДЦП2
Рис.
13 Организация вывода дискретных сигналов
из Ремиконта
На рис. 13 представлена схема вывода дискретных сигналов из блок ЦДП 2, а схемы подключения к Ремиконту дискретных нагрузок с индивидуальными и общим источниками питания на рис. 14. Индивидальные источники питания используются при необходимости гальванической развязки между выходами. Сигналы формируются в виде замкнутого или разомкнутого состояния цепи («сухой» контакт в виде транзистора), напряжения питания нагрузок -24 В (допустимо до -48) относительно общей точки модуля, при этом ток в цепях дискретных сигналов не должен превышать величины 20мА.
Рис. 14 Схема вывода дискретных сигналов из Ремиконта при питании выходных цепей от общего и индивидуальных источников питания
Для реализации имульсных выходов в Ремиконте Р-110 предусмотрен 8-канальный блок цифро-импульсного преобразования ЦИП2. Этот модуль также обеспечивает гальваническуцю развязку цепей. Схема подключения и параметры блока аналогичны блоку ЦДП2, разница заключается лишь в том, что цепи 1 и 2 каждого выхода обозначены как цепи «М» (меньше) и «Б» (больше).
Аппаратура и способы организации интерфейсов передачи данных Ремиконта Р-110.
Для интерфейсной связи Ремиконта с внешними устройствами используются модули МУС2 (содержит один канал интерфейса ИРПС) и МИС2 (содержит четыре канала интерфейса ИПРС, из которых при установленном модуле МИС2 используется только три в связи с ограничением в четыре интерфейса передачи данных для Ремиконтов данной серии).
К каждому из интерфейсных каналов предусмотрено подключение одного абонента. Цепи приемника и передатчика каждого интерфейсного канала изолированы друг от друга и от общей точки контроллера. Цепь передатчика генерирует в линии ток 20 mA, эта цепь запитывается от внешнего источника постоянного напряжения, например БПН-24. Приемник является пассивным, расчитанным на ток 20 маА. На плате модуля МУС имеются две перемычки, одна из которых подключает цепь передатчика к внутреннему источнику питания, а другая – подключает цепь приемника к общей точки, что позволяет контроллерам связываться напрямую, без использования внешнего источника питания.
Рис 12. Внешний вид (а) и функциональная схема (б) модуля интерфейсов радиальной последовательной связи (ИРПС) МИС2
Контроллеры серии Ремиконт рассчитаны на сетевую архитектуру с радиальными связями. В качестве кабеля используются две витые экранированные пары, по одной из которых осуществляется передача информации к устройствам верхнего уровня, а по другой – прием. Длинна кабеля не должна превышать 1 км при частоте обмена 4800 б/с. Сигал передается последовательно и кодируется с помощью импульсов тока (интерфейс типа «токовая петля», отечественный аналог RS422, RS485) с использованием отдельных экранированных пар в цепях приема и передачи с гальванической развязкой.
Схема взаимодействия двух устройств по интерфейсу типа ИРПС представлена ни рис. 16.
Рис. 16 Взаимодействие двух устройств по интерфейсу ИРПС
Каждый из каналов может работать в двух режимах: информационном, когда средства внешнего уровня могут лишь запрашивать информацию, но не могут изменять параметры и в командном, когда можно как запрашивать информацию, так и изменять параметры. Режим работы задается с помощью клавиш, расположенных на лицевой панели модуля МИС2. Интерфейсный канал модуля МУС2 всегда работает в командном режиме.
С точки зрения цифровой сети, Ремиконт всегда является пассивным устройством, он лишь реагирует на внешние запросы или выполняет поступившие команды по изменению управляющих параметров.
Схема приемо-передатчика интерфейса ИРПС 20 mА приведена на рис. 16, в качестве пассивного устройства выступает контроллер типа Ремиконт, в качестве активного - ЭВМ верхнего уровня. Существуют преобразователи интерфейса ИРПС/RS232, а также платы расширения, реализующие интерфейс ИРПС, для IBM PC совместимых компьютеров. При их использовании ЭВМ верхнего уровня может использоваться для программирования Ремиконта, контроля его работы, оперативного изменения управляющих параметров.
Рис. 17 Схема приемо-передатчиков интерфейса ИРПС
Подготовка Ремиконта к работе
Подготовка Ремиконта к работе включает в себя следующие операции:
Включите блок питания Ремиконта, блок вентиляторов и блок БРП-2 с помощью соответствующих тумблеров, расположенных в левой верхней части стенда. Убедитесь в том, что соответствующие светодиоды зажглись, что говорит о наличии напряжения питания в соответствующих цепях. О включении Ремиконта говорит также наличие светодиодной индикации «Пуск» на панели оператора, блоках ПРЦ5 и МУС2.
Проверьте работу индикаторов расположенных на модуле МУС2, для этого нажмите кнопку «Тест» расположенную на передней панели модуля, при этом все индикаторы должны загореться.
Произведите общее обнуление Ремиконта. Для этого нажмите кнопку «Стоп» на панели оператора, при этом должны погаснуть индикаторы «Пуск» на панели оператора и блоке МУС2, на пульте оператора должен загореться индикатор «Стоп». Далее необходимо нажать одновременно клавиши «Изм.» и «Обнул. общее» на панели оператора, затем, не отпуская указанных клавиш, нажать кнопку «Пуск». При этом на цифровом индикаторе пульта управления в левой части должен появиться код «1.1» (текущим является алгоблок 1 группы 1), а в центре должен появиться код комплектности «0.1.1».
Перевести алгоблок 1 группы 1 (текущий алгоблок) в ручной режим работы, нажав клавишу «Ручн» на пульте оператора.
Установите комплектность Ремиконта, для этого нажать клавишу «Компл» (должен загореться соответствующий индикатор, расположенный над клавишей). Далее, удерживая клавишу «Изм» с помощью клавиш «Здн» и «Здн» установите код комплектности 0.8.2 (8 зон регулирования, 2 модуля АЦП2). Остановите (нажав клавишу «Пуск») и снова запустите (ещё раз нажав клавишу «Пуск») контроллер, при это отсутствие сигналов ошибки (индикатор «Ошибка» не горит) и мигание светодиодных индикаторов на модулях АЦП2 говорят о исправности и готовности к работе контроллер. При наличии ошибок (горении или мигании сигнала «Ошибка» на пульте управления и/или на модуле МУС2) необходимо нажать клавишу «Квит ош» (загорится соответствующий индикатор) и сообщить преподавателю код имеющийся неисправности.
Установите время цикла вычислений равным 0,51 с; для этого нажмите клавишу «То» и, удерживая клавишу «Изм» с помощью клавиш «Здн» и «Здн» установите значение «0,51» в центральной части цифрового индикатора. Остановите и снова запустите Ремиконт с помшью клавиши «Пуск». Убедитесь, что частота мигания зелёного индикатора на модуле МУС2 соответствует установленному времени цикла.
Исследование работы регулирующего микропроцессорного контроллера Ремиконт Р-110 с внешними устройствами
Исследование работы регулирующего микропроцессорного контроллера Ремиконт Р-110 с внешними устройствами проведём на примере алгоритма переключения каналов(ПЕР(43) – переключение).
Данный алгоритм использует 4 аналоговых и 4 дискретных входа; 1 аналоговый и 2 дискретных выходов. Алгоритм реализует мультиплексор аналоговых сигналов, формируя на аналоговый выходе сигнал равный одному из входных аналоговых сигналов или сигналу задания в зависимости от состояния дискретных входов. При этом состояние дискретные выходов соответствует двоичному коду номера подключенного канала.
В данном случае, в качестве источников аналоговых сигналов используются источники U1…U4, напряжение на выходе которых регулируется с помощью соответствующих потенциометров расположенных на стенде. Напряжение с потенциометров подается на входы 1…4 группы 1модуля АЦП. Выходной сигнал контролируется с помощью вольтметра, подключенного к выходу 1 группы ЦАП2. Дискретные управляющие сигналы подаются с помощью тумблеров К1-К4, подключенных к входам 1…4 группы 2 дискретных входов модуля ДЦП2. Дискретный выходные сигналы выводятся с помощью индикаторов И1…И2, подключенных к входам 1…2 группы 1 дискретных выходов модуля ЦДП2.
Для программирования алгоритма переключения каналов и проверки его работы произведите следующие операции:
Убедитесь в готовности Ремиконта к работе (отсутствие горения индикатора «Ошибка» на пульте управления и модуле МУС2, мигание индикаторов на модулях АЦП2). При необходимости повторно осуществите общее обнуление и задание конфигурации оборудования.
Установите для алгоблока 1.1 код алгоритма «43», что соответствует стандартному алгоритму переключения каналов. Для этого выберете алгоблок 1.1, установив в левой части индикатора на пульте управления код «1.1» с помощью клавиш «Здн» и «Здн», одновременно удерживая клавишу «Изм». Нажмите клавишу «Алгоритм» и с помошью клавиш «Здн» и «Здн» установите в средней части цифрового индикатора код «43».
Перейдите в режим конфигурации алгоблока, нажав клавишу «Конф»
С пошью клавиш «Здн» и «Здн» установите в средней части индикатора код «1», что соответствует входу 1 алгоблока 1.1.
Удерживая клавишу «Изм» и, при необходимости (для увеличения шага изменения кодов) клавишу «», свяжите вход 1 алгоблока 1.1 с аналоговым входом 1 группы 1 контроллера, установив в правой части индикатора код «1.1.1» (соответственно, 1 – тип входа аналоговый, 1 – номер группы входов, 1 – номер входа.
Аналогично п. 4-5 сконфигурируйте входы 2…4, связав их с аналоговыми входами 2…4 группы 1 аналоговых входов (на экране необходимо последовательно получить коды «1.1»«2»«1.2», «1.1»«3»«1.3» «1.1»«4»«1.4».
Сконфигурируйте входы 1…4 как дискретные входы, связав их с дискретными входами 1…4 группы 2 дискретных входов контроллера. Операции осуществляются аналогично п.4…6, при этом необходимо для входа 5 установить в правой части индикатора код «2.2.1» (соответственно, 2 – тип входа дискретный, 2 – номер группы входов, 1 – номер входа), для входа 6 – «2.2.2» и т.д.
Сконфигурируйте аналоговый выход алгоблока, связав его с выходом 1 группы 1 аналоговых входов контроллера. Для этого установите код «11» в средней части индикатора (см. п.4), соответствующий аналоговому выходу алгоблока. В правой части индикатора установите код «6.1.1» (6 – тип выхода аналоговый, 1 – группа выходов, 1 – номер выхода).
Сконфигурируйте дискретный выход алгоблока, связав его с дискретным выходом 1 группы 1 дискретных входов. Для этого установите в центральной части индикатора код «12», а в левой – «9.1.1» (9 – тип выхода дискретный, 1 – группа выходов, 1 – номер выхода).
Задайте коэффициенты передачи для входов 2…4 (для первого входа коэффициентв сегда равен 1). Для этого нажмите клавишу «Коэф» и с помощью клавиш «Здн» и «Здн» установите коэжффициент К2 (должен загореться соответствующий индикатор). С помошью клавиш «Вых» и «Вых» одновременно удерживая клавишу «Изм» и, при необходимости «», установите на индикаторе код «1.0». Аналогично именит значения К2, К3, К4 на «1.0».
Переведите алгоблок в автоматический режим, нажав клавишу «Авт».
Так как цепь 2 выхода 12 не подсоединена к индикаторам при существующей схеме соединений контроллера с датчиком, выведем второй сигнал на индикатор И2, подключенный к выходу 2 группы 1 дискретных выходов. Для этого выполним следующие действия.
Выберете алгоблок 1.2, установив в левой части индикатора код «1.2» (см. п.2).
Установите для алгоблока 1.2 алгоритм 51 (см. п.3), что соответствет стандартному алгоритму БУЛ(51)- булев логика. В этом на выходе 1 алгоблока формируется сигнал, соответствующий логической операции «И» над 8 входами алгоблока, а на выход 2 – соответствующий операции «ИЛИ». Таким образом, соединив выход 2 алгоблока 1.1. с входом 1 алгоблока 1.2, не подключая остальные входы алгоблока 1.2 к источникам сигналов, получим на выходе 1 алгоблока 1 сигнал, повторяющий сигнал на его входе, т.е. сигнал на выходе 2 алгоблока 1.1.
Сконфигурируйте алгоблок 1.2 таким образом, что бы вход 1 был соединен с выходом 2 алгоблока 1.1. Для этого, установите в средней части индикатора код «1» (см. п.4), в правой код «4.1.1» (см. п.6), что сответствует дискретному выходу(«4») алгоблока 1.1 («1.1»). Перейдите к выходной цепи алгоблока 1.1, нажав одновременно клавиши «Изм» и «Цепь2» (должен загореться соответствующий индикатор).
Сконфигурируйте дискретный выход 1 алгоблока 1.2., соединив его с выходом 2 группы 1 дискретных выходов Ремиконта, установив на индикаторе код «1.2»«12»«9.1.2».
Переведите алгоблок в автоматический режим, нажав клавишу «Авт», остановите и снова запустите Ремиконт с помощью клавиши «Стоп».
Изменяя сигнал задания алгоблока 1.1 (перейдя в режим ручного задания, нажав клавиши «Ручн», «Здн») убедитесь, что показания вольтметра соответствуют коду в средней части индикатора, изменяя задание (удерживая «Изм» и «» нажимайте «Здн» или «Здн»).
Ключите тумблер К1. Убелдитесь, что теперь сигнал задания не влияет на сигнал на выходе контроллера, контролируемый с помощью вольтметра.
Убедитесь, что при переключении загорелся индикатор И1, негоревший ранее.
Вращая ручку потенциометра источника «U1» изменяйте напряжение, подаваемое на вход 1 группы 1 аналоговых входов контроллера. Убедитесь, что сигнал на выходе контроллера повторяет сигнал на его входе, регулируемый потенциометром.
Включите тумблер К2, затем отключите тумблер К1. Убедитесь что теперь горит индикатор И2, а И1 – погас. Убедитесь, что сигнал на выходе контроллера теперь повторяет сигнал источника U2.
Включите К3, затем отключите К2. Теперь горят индикаторы И1 и И2, а на выходе контроллера сигнал, равный напряжению U3.
Включите К3, затем отключите К4. Теперь индикаторы не горят, а сигнал на аналоговом выходе 1 группы контроллера равен сигналу на аналоговом входе 1 группы 1.
Отключите К4, убедитесь, что теперь сигнал на выходе снова равен сигналу задания.