Севастьянов Б.Г. Проектирование микропроцессорных систем управления. Часть 2 - файл n1.doc
Севастьянов Б.Г. Проектирование микропроцессорных систем управления. Часть 2скачать (23527.5 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc
Севастьянов Б.Г.
Проектирование микропроцессорных
систем управления
Часть II
Волгоград 2009
Федеральное агентство по образованию
ВОЛЖСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (филиал)
Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Волгоградский государственный технический университет»
(ВПИ (филиал) ВолгГТУ)
Б.Г. Севастьянов
ПРОЕКТИРОВАНИЕ МИКРОПРОЦЕССОРНЫХ
СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ
Волгоград 2009
УДК 65.11.56
Рецензенты:
Заведующий кафедрой «Электротехника» ВПИ ВолгГТУ д.т.н., профессор
Шилин А.Н. Филиал ГОУВПО «Московский энергетический институт (технический университет)» в г. Волжском, канд. техн. наук
Шамигулов П.В. Севастьянов, Б.Г. Проектирование микропроцессорных систем управления: учебное пособие/Б.Г. Севастьянов; ВПИ (филиал) ВолгГТУ, Волгоград, 2009.-256 с.
ISBN 978 -5 – 99 – 0240 - 3
Пособие содержит сведения о лабораторном стенде, о кросс-средствах, особенностях получения конфигурационных таблиц, о преобразовании структурных схем программ в формат графического пакета ACAD. Представлена библиотека алгоритмов микропроцессорного контроллера Ремиконт Р-130 с краткими комментариями, достаточными для написания программ на языке FBD. Описываются принципы программирования на языке FBD, применение которых повышает надёжность программ и снижает трудоёмкость при их эксплуатации.
Ил. 137, Табл. 22, Библиогр. - 20 назв.
Печатается по решению редакционно-издательского совета Волгоградского государственного технического университета
ISBN 978 -5 – 99 – 0240 - 3
© Волгоградский Государственный технический университет,2010
© Волжский
политехничекий
институт, 2010
Оглавление
Введение 8
Глава 1 13
1. Краткие технические характеристики и возможности контроллера 13
1.1. Блок контроллера БК-1 16
1.2. Блок питания БП-1 18
1.3. Блок переключателей БПР-10 20
1.4. Клеммно-блочные соединители 20
1.5. Модули УСО 22
1.6. Схема подключения сигналов к модулю МАС 25
1.7. Схема подключения сигналов к модулю МСД 26
1.7. Погрешность модулей УСО 29
Глава 2 30
2.1. Проверка работоспособности каналов УСО 30
2.2. Искробезопасные барьеры 33
2.3. Гальваническая развязка по входным дискретным каналам 34
2.4. Гальваническая развязка по аналоговому каналу 34
2.5. Понятие алгоблока и алгоритма 35
2.6. Алгоритмы ввода- вывода аналоговой информации 37
2.7. Алгоритмы ввода- вывода дискретной информации 39
2.8. Виды сигналов и параметров настройки 39
2.9. Взаимное соответствие сигналов в контроллере Р-130 41
2.10. Команды кросс-средства Редитор Р-130 43
2.10.1. Назначение функциональных клавиш 44
2.10.2. Редактирование положения и параметров алгоблока 45
2.10.3. Параметры настройки и начальные значения 47
2.10.4. Соединение алгоблоков 49
2.10.4.1. Графическое конфигурирование 49
2.10.4.1. Адресное конфигурирование 51
Глава 3 52
3.1. Принципы программирования на языке FBD 52
3.2. Меню "Параметры" 54
3.2.1. Системные параметры 55
3.2.2. Ресурсы 57
3.2.3. Сохранение параметров 58
3.3. Меню "Модель" 58
3.3.1. Команда “Новая схема” 59
3.3.2. Создание конфигурационной таблицы 59
3.3.3. Сохранение программы 59
3.3.4. Первоначальное сохранение программы 60
3.3.5. Чтение программы с диска 60
3.3.6. Выход из редактора 60
3.4. Меню "Команды" 60
3.4.1. Создать блок 61
3.4.2. Удаление блока/линии 62
3.4.3. Режим перемещения блока 63
3.4.4. Просмотр всей схемы на экране ПЭВМ 64
3.4.5. Увеличение участка программы 64
3.4.6. Поиск блока 64
3.4.7. Перемещение экрана (Перемещение схемы) 65
3.4.8. Исходный размер схемы 65
3.4.9. Загрузка программы в контроллер 65
4. Назначение и функции пульта настройки 67
4.1. Основные операции при работе с ПН-1 71
4.2. Начальные установки шлюза и контроллера 73
5. Блок шлюза БШ-1 73
6. Процедуры программирования 74
6.1. Приборные параметры 76
6.2. Системные параметры 77
6.3. Установка (вызов в ОЗУ) алгоритма с помощью ПН-1 77
7. Программирование шлюза 78
8. Программирование контроллера 79
9. Тестирование контроллера Ремиконт Р-130 81
9.1. Общий алгоритм тестирования 81
9.2. Особенности тестирования 82
9.3. Перечень тестов 83
9.4. Идентификация отказов и ошибок 85
9.4.1. Идентификация отказов 86
9.4.2. Идентификация ошибок 89
10. Ошибки оператора при работе с пультом настройки 93
11. Ошибки оператора при работе с лицевой панелью контроллера 96
12. Перевод программы c языка FBD в DXF-формат 98
13. Порядок получения конфигурационной таблицы 99
14. Описание лабораторного стенда Р-130 103
14.1. Расположение оборудования в лаборатории автоматизации 103
14.2. Лицевая панель регулирующей модели 105
14.3. Лицевая панель логической модели 106
14.4. Имитатор аналоговых и дискретных сигналов 108
15. Организация локальной сети "Транзит" 112
16. Связь локальной сети контроллеров с ПЭВМ 114
17. Интерфейс "Токовая петля" (ИРПС) 121
18. Проверка связи ПЭВМ с локальной сетью контроллеров 121
19. Типовые ошибки студентов 122
Литература 127
Приложение А Справочная информация по алгоритмам 129
А1. Принятые сокращения 129
А2. Алгоритмы лицевой панели 131
ОКО (01) Оперативный контроль регулирования 131
ОКЛ (02) Оперативный контроль логической программы 134
ДИК (04) – Алгоритм дискретного контроля 134
А3. Алгоритмы интерфейсного ввода-вывода 135
ИНВ (06) : Интерфейсный вывод 135
А4. Алгоритмы ввода-вывода через УСО 136
ВАА (07 (8)) : Ввод сигналов аналоговый группы А (Б) 136
ВДА(Б) (09(10)) Ввод дискретных сигналов группы А (Б) 136
АВА (11) Аналоговый вывод сигналов группы А 137
ДВА(Б) (13(14)) – Вывод дискретных сигналов группы А (Б) 137
ИВА(Б) (15 (16)) – Импульсный вывод 138
АВР (17) Аварийный вывод дискретных сигналов 138
А5. Алгоритмы регулирования 140
РАН (20) Регулирование аналоговое 140
РИМ (21) – Регулирование импульсное 142
ЗДН (24) – Задание 143
ЗДЛ (25) Задание локальное 144
РУЧ (26) Ручное управление 145
ПРЗ (27) Программный задатчик 146
ИНЗ (28) Интегрирующий задатчик 147
ПОК (29) Пороговый контроль 147
АНР (30) – Автонастройка регулятора 148
А6. Динамические преобразования 151
ИНТ (33) – Интегрирование 151
ФИЛ (35) – Фильтрация 152
ДИН (36) Динамическое преобразование 153
ДИБ (37) Динамическая балансировка 153
ОГС (38) – Ограничение скорости 154
ЗАП (39) – Запаздывание 155
А7. Статические преобразования 157
СУМ (42) – Суммирование 157
СМА (43) Суммирование с масштабированием 158
УМД (44) Умножение-деление 159
КОР (45) Корень квадратный 159
МОД (46) Модуль 160
КУС (47) Кусочно-линейная функция 160
ОГР (48) Ограничение 162
СКС (49) Скользящее среднее 163
ДИС (50) Дискретное среднее 164
МИН (51) Минимум 166
МКС (52) Максимум 166
СИТ (53) Среднее из трех 166
(ЭКС (54) Экстремум 167
МСШ (55) Масштабирование 170
А8. Аналого-дискретные преобразования 170
ПЕР (57) Переключатель с дискретным управлением 170
ПЕН (58) Переключатель по номеру 171
ПОР (59) Пороговый элемент 171
НОР (60) – Нуль-орган 172
ИМП (61) Импульсатор 175
ЗАИ (62) Запрет изменения 175
ЗАЗ (63) Запрет знака 176
СЛЗ (64) Слежение-запоминание 177
ЗПМ (65) Запоминание 177
ВОТ (67) Выделение отключения 178
БОС (66) Блокировка обратного счета 178
А9. Логические операции 179
ЛОИ (70) Логическая операция И 179
МНИ (71) Логическая операция многовходовое И 180
ИЛИ (72) Логическая операция ИЛИ 181
МИЛ (73) Логическая операция многовходовое ИЛИ 181
ИИЛ (74) Логическая операция исключающее ИЛИ 182
МАЖ (75) Мажорирование 182
ТРИ (76) Триггер (элемент памяти) 183
РЕУ (77) Регистр с записью по уровню 183
РЕФ (78) Регистр с записью по фронту 183
ВЫФ (79) Выделение фронта 184
А10. Дискретное управление 184
ЭТП (80) Этап 184
ТМР (81) Таймер 185
СЧТ (82) Счётчик 186
ОДВ (83) Одновибратор 186
МУВ (84) Мультивибратор 187
ПЧИ (85) Переключение чисел 187
СЧИ (86) Сравнение чисел 188
ВЧИ (87) Выделение чисел 189
УДП (88) Управление двухпозиционной нагрузкой 190
УТП (89) Управление трехпозиционной нагрузкой 190
ШИФ (90) Шифратор 192
ДЕШ (91) Дешифратор 192
ЛОК (92) логический контроль 193
А11. Групповое непрерывно-дискретное управление 194
ШАП (94) Шаговая программа 194
ГРА (95) Групповое управление аналоговыми сигналами 197
ГВД (96) Групповое управление входными дискретными сигналами 197
ГДВ (97) Групповое управление дискретными выходными сигналами 198
ГРУ (98) Групповое ручное управление 198
ГРК (99) Групповой контроль 199
А12. Анализ алгоритмов контроллера КР-300 и Р 130 199
ОКР (01) - Оперативный контроль регулирования 199
ИНР (07) - Интерфейсный вывод радиальный 202
ВА (10) - Ввод аналоговый 203
ВД (11) - Ввод дискретный 204
ВАП(12) - Ввод аналоговый помехозащищенный 205
АВ (13) - Аналоговый вывод 208
ДИФ (34) – Дифференцирование 210
ПЕН (58) - Переключатель по номеру 210
ПОР (59) - Пороговый элемент 211
НОР (60) - Нуль-орган 213
ДЛО (70) - Двухвходовая логическая операция 213
МЛО (71) - Многовходовая логическая операция 215
ВЫФ (79) - Выделение фронта 215
ОДВ (83) – Одновибратор и МУВ (84) – Мультивибратор 216
ЦСВ (100) - Преобразование целого числа в вещественное 216
ВЦС (101) - Преобразование вещественного числа в целое 217
ДПВ (102) - Преобразование дискретного значения в вещественное 218
ДПЦ (103) - Преобразование дискретного значения в целое 219
ШЦС (109) - Шифратор целых чисел 220
ДШЦ (110) - Дешифратор целых чисел 221
ШДП (111) - Шифратор дискретных переменных 222
ДДП (112) - Дешифратор дискретных переменных 223
УВЧ (113) - Упаковка вещественных чисел 223
РВЧ (114) - Распаковка вещественных чисел 225
МКС (115) - Многоканальный коммутатор сигналов 226
МДС (116) - Многоканальный дешифратор сигналов 228
Алгоритмы регистрации и архивации данных 229
РЕГ (121) - Регистратор процессов 229
АРХ (122) - Архиватор процессов 233
РЕС (123) - Регистратор событий 238
АРС (124) - Архиватор событий 240
Приложение Б Языки программирования промышленных контроллеров 241
Приложение В Кросс-средства UltraLogik и ISaGRAF 247
В1. Основные характеристики UltraLogik 249
В2. Возможности ISaGRAF 250
Приложение Г Элементы математической логики 253