3. Задание на выполнение лабораторной работы
1. Составьте LAD-диаграмму управления двигателем. Управление должно производиться двумя переключателями: “старт” и “стоп”. При включении переключателя “старт” (по положительному фронту), должен запускаться двигатель с задержкой 2,5 секунды. При включении переключателя “стоп” (по положительному фронту), двигатель должен быть остановлен с задержкой 1,5 секунды. Для задания временных задержек используйте программные таймеры.
Загрузите созданную программу в ПЛК и убедитесь в правильности ее функционирования. Продемонстрируйте ее работу преподавателю.
3. Составьте LAD-диаграмму для управления программными часами и часами реального времени. Определите один из цифровых входов, как вход, инициирующий перепадом значения установку часов некоторым временем (например, возьмите текущую дату и время), а три других цифровых входа - для управления выводом на выходные дискретные каналы содержимого любого из 5 временных регистров. Загрузите созданную программу в ПЛК и убедитесь в ее правильности. Продемонстрируйте ее работоспособность преподавателю.
4. Требования к отчету
Цель работы.
Созданные LAD-диаграммы с комментариями по их функционированию.
Выводы по работе.
Лабораторная работа 8
1. Цель работы
Ознакомление с принципами асинхронной последовательной передачи данных в распределенных системах управления на примере связи двух ПЛК через модули интерфейса RS232/TTY.
2. Справочныеданные
Последовательный интерфейс: данные передаются бит за битом и формируются в слова данных приемником. Ввиду низкой стоимости кабеля и широко распространенной стандартизации последовательные интерфейсы лучше подходят для организации связи между системами ПЛК, чем параллельные интерфейсы. Наиболее важными типами здесь являются: RS232, TTY, RS422, RS485.
2.1. Описание модуля интерфейса MDPIF1-0 (MIDICONTROL)
Настоящий модуль предназначен для асинхронного последовательного обмена ПЛК с другими устройствами (включая другой ПЛК). Модуль аппаратно поддерживает интерфейсы RS232 и TTY. Конфигурация выводов и их соединение приведены в таблицах.
Технические данные модуля интерфейса MDPIF1-0
|
Интерфейсы |
RS232/TTY |
|
Соединение |
соединитель DSHELL c 25 выводами (розетка) |
|
Протяженность |
максимально до 10 метров |
|
Линии квитирования |
RTS, DTR, DSR, DCD |
|
Бодовая скорость |
50…19200, устанавливается программно |
|
Формат данных |
5…8 битов данных, проверка ошибок по четности/нечетности устанавливается программно |
|
Потребляемая мощность при +8 B при +15 B при +30 B |
1,4 Вт 0,5 Вт 0,6 Вт |
|
Рабочая температура |
от 0 до 60°C |
|
Влажность |
от 0 до 95% без конденсации |
Конфигурация выводов MDPIF1-0
|
Вывод |
Тип интерфейса |
Функция |
|
2 |
RS232 |
RXD |
|
3 |
RS232 |
TXD |
|
5 |
RS232 |
RTS |
|
6 |
RS232 |
DTR |
|
7 |
|
GND |
|
8 |
RS232 |
DCD |
|
9 |
TTY |
RXD |
|
10 |
TTY |
TXD RET |
|
11 |
|
+8 В |
|
12 |
TTY |
RXD RET |
|
13 |
TTY |
TXD |
|
20 |
RS232 |
DSR |
|
23 |
|
-30 В |
|
24 |
|
+12 В |
|
25 |
|
+15 В |
Соединения выводов MDPIF1-0
|
MDPIF1-0 |
|
RS232 |
|
|
|
TTY |
|
|
Примечание: Если используется интерфейс TTY, то не должны использоваться линии квитирования (RTS, DTR, RST, DCD).
В соответствии с соглашениями интерфейса RS232 для связи необходимы по меньшей мере три линии (передатчик, приемник и заземление). Могут использоваться дополнительные линии для синхронизации работы передатчика и приемника (линии квитирования). Протяженность интерфейса RS232 в промышленных условиях довольно мала (примерно до 10 метров). Из-за используемых в RS232 уровней сигналов линии связи восприимчивы к шуму.
В интерфейсе TTY связь осуществляется через индуцированный ток (20мА), поэтому данный интерфейс известен как токовый интерфейс. Электрическая изоляция интерфейсов TTY допускает значительные расстояния (до 200 метров в промышленных приложениях). Для интерфейса TTY требуются три линии.
Во многих случаях асинхронной связи передающая станция посылает данные быстрее, чем принимающая может их обработать. Это диктует необходимость синхронизации приемопередачи данных (квитирование). Различают два варианта квитирования: аппаратное и программное.
Аппаратное квитирование
Для аппаратного квитирования требуется дополнительная линия, по которой приемник сообщает передатчику, что он готов к приему следующей посылки. Для двунаправленной передачи требуются две линии квитирования. Преимуществом данного вида синхронизации перед программным квитированием (см. ниже) является простота обработки сигналов квитирования программным обеспечением. Основной недостаток заключается в более высокой стоимости приемопередающего кабеля, что вызвано увеличением числа линий.
Программное квитирование
В этом методе синхронизация передатчика и приемника осуществляется с помощью управляющих символов, передаваемых по линиям данных. Наиболее известным является протокол XON/XOFF (старт-сигнал/стоп-сигнал). Приемник посылает определенный стоп-сигнал (XOFF) передатчику, когда приемник не готов к дальнейшему приему данных. Как только достигается готовность приемника, передатчику посылается старт-сигнал (XON). Имеются и другие методы программной синхронизации. Их преимуществом является низкая стоимость проводки, а недостатком большие затраты на программное обеспечение.
Структура посылки
Символы, передаваемые с помощью последовательного интерфейса, автоматически расщепляются на биты. При инициализации пользователь определяет, сколько битов данных (от 5 до 8) могут содержать посылаемые символы. Восьмибитовая посылка имеет структуру, приведенную на рисунке.
Стартовый бит (START) передается для указания начала посылки для приемника. За ним следуют биты данных (B0..B7). Для реализации простого контроля используется контроль по четности, который может быть активирован при инициализации. Бит четности (Bn) генерируется в дополнении к битам данных и следует непосредственно за ним. Этот бит генерируется модулем интерфейса автоматически для того, чтобы сумма битов данных передавалась или как четная, или как нечетная.
|
Проверка на четность |
Проверка на нечетность |
|
Бит четности равен 1, если сумма всех битов данных является нечетной |
Бит четности равен 1, если сумма всех битов данных является четной |
|
Бит четности равен 0, если сумма всех битов данных является четной |
Бит четности равен 0, если сумма всех битов данных является нечетной |
После получения символа приемник проверяет четность в соответствии с выбранным режимом четности (четный или нечетный). Например, если установлен режим нечетности, а проверка выявила четность (с учетом бита четности), то по крайней мере один бит слова данных был инвертирован. В этом случае генерируется сигнал ошибки.
Стоп-бит (STOP) передается для завершения последовательности битов. При инициализации пользователь определяет длину этого стоп-бита. Она может быть равна длине бита данных (один стоп-бит, наиболее распространенный случай), в 1,5 раза больше длины бита данных (1,5 стоп-бита), в два раза больше длины бита данных (два стоп-бита).
Возможные сообщения об ошибках
Биты состояния ошибки в регистре состояния могут указывать на три ошибочных условия:
ошибка четности (смотри выше);
ошибка кадровой синхронизации;
ошибка превышения темпа.
Ошибка кадровой синхронизации
Ошибка кадровой синхронизации имеет место, когда приемник интерфейса не обнаруживает стоп-бита в конце символа (например, когда сильные помехи на линии влияют на стоп-бит).
Ошибка превышения темпа
Если полученный символ не читается из регистра данных до получения следующего символа, то генерируется ошибка превышения темпа. Пришедший следующим символ будет не верен.