22.1. Типовий модуль вводу частотних сигналів.

22.2. Модулі управління рухом.

22.1. Типовий модуль вводу частотних сигналів.

Функції лічильника, частотоміра і вимірювача періоду проходження імпульсів зазвичай поєднуються в одному і тому ж модулі введення. Такі модулі можуть бути використані для вирішення наступних завдань:

• вимірювання швидкості обертання валу двигуна з метою її стабілізації або зміни за заданим законом

• підрахунок кількості продукції на конвеєрі;

• вимірювання частоти періодичного сигналу;

• робота з датчиками, що мають імпульсний вихід (наприклад, з енкодерами — датчиками кута повороту, електролічильниками або анемометрами);

• автоматичне дозування продукції;

• підрахунок кількості продукції, виданої зі складу.

Структуру типового модуля введення розглянемо на прикладі лічильника-частотоміра. Він містить два 32-розрядні лічильники-частотоміри. Кожен лічильник має ізольовані і неізольовані входи. Ізольовані входи виконані за допомогою оптрона і є пасивними збоку джерела сигналу. Неізольовані входи мають програмно регульовані рівні логічного нуля і одиниці. Це дозволяє зменшити вірогідність помилкового спрацьовування модуля в умовах перешкод. Для регулювання рівнів використано два 8-розрядні цифро-керовані потенціометри. Для придушення перешкод служить також цифровий фільтр з перебудовуваними параметрами, виконаний на мікроконтролері, що входить до складу модуля.

Рис. 22.1. Структурна схема модуля введення частотних сигналів.

На рис. 22.1 використані наступні позначення: Gаtе — входи дозволу лічильника; In —входи лічильника з програмованими логічними рівнями; Dout — дискретні виходи; INIT — вивід для виконання початкових установок модуля; Data+, Data- — виводи інтерфейсу RS-485.

Для розширення функціональних можливостей кожен вхід лічильника модуля має вхід дозволу злічування (Gаtе) і джерело струму для живлення «сухих» контактів. Модуль має також чотири ізольовані дискретні виходи із загальною «землею».

Лічильник містить чотири мікроконтролери. Вони виконують наступні функції:

• виконують команди, що посилаються з керуючого комп'ютера;

• виконують алгоритм цифрової фільтрації;

• виконують підрахунок кількості імпульсів;

• реалізують протокол обміну через інтерфейс RS-485.

До складу модуля входить сторожовий таймер, що виробляє сигнал скидання, якщо мікроконтролер перестає виробляти сигнал «ОК» (це періодичний сигнал, підтверджуючий, що мікроконтролер не «завис»). Другий сторожовий таймер усередині мікроконтролера переводить виходи модуля в безпечні стани («Safe Value»), якщо з комп'ютера, що управляє, перестає приходити сигнал «Host ОК».

Схема живлення модулів містить вторинне імпульсне джерело живлення, що перетворює напругу, що поступає ззовні, в діапазоні від +10 до +30В у напругу +5В для живлення електричного ланцюга усередині модуля. Модуль містить також ізолюючий перетворювач напруги для живлення каскадів виведення дискретних сигналів.

Модуль вимірює частоту в діапазоні від 10Гц до 300кГц з погрішністю ±0,0002/(fТ), де f — вимірювана частота, Гц; Т — час прорахунку імпульсів (1,0 або 0,1с).

Зовнішні команди керування, посилаються в модуль через порт RS-485. Використовується всього 54 команди, детально описаноі в керівництві з експлуатації модуля.