|
Реферат: Автоматизированные системы управления технологическими процессами (Радиоэлектроника)
Министерство образования РБ
БЕЛОРУССКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ПОЛИТЕХНИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ
Кафедра “Робототехнические системы ”
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к курсовому проекту по дисциплине
“Автоматизированные системы управления технологическими процессами”
Исполнитель
Руководитель
Минск 1998
СОДЕРЖАНИЕ
1. Введение
1. Аннотация
1. Формулировка задачи
1. Функциональная схема устройства и ее описание
1. Выбор элементной базы и характеристики микросхем
1. Описание схемы электрической принципиальной
1. Временные диаграммы цикла "ввод" с описанием
1. Литература
Введение
Связь между центральным процессором (ЦП), запоминающими устройствами и
внешними устройствами осуществляется через общий системный канал.
Пользователь может подключать к каналу как собственные устройства ввода-
вывода, так и дополнительные устройства, соблюдая при этом требования и
условия работы интерфейса системного канала.
Связь между двумя устройствами, подключенными к каналу, осуществляется
по принципу "управляющий-управляемый". В каждый момент времени только одно
устройство является активным. Активное устройство управляет циклами
обращения к каналу, при необходимости удовлетворяет требованиям прерываний
от внешних устройств, контролирует предоставление прямого доступа.
Пассивное устройство является исполнительным. Оно может принимать и
передавать информацию только под управлением активного устройства.
Типичный пример активного устройства - центральный процессор,
выбирающий команду из памяти, которая всегда является пассивным
устройством; устройство, работающее в режиме прямого доступа к памяти
(ПДП).
Связь между устройствами через системный канал является замкнутой и
асинхронной.
В ответ на управляющий сигнал, передаваемый активным устройством,
поступает сигнал от пассивного устройства. Процесс обмена между
устройствами не зависит от длины канала и времени ответа пассивного
устройства (в пределах заданного интервала времени - как правило, не более
10 мкс).
Обмен между двумя устройствами может выполняться как 16-разрядными
словами, так и байтами. Системный канал Q-bus обеспечивает три типа обмена
данными: программный, в режиме прямого доступа к памяти, прерывание
программы.
Физически, канал Q-bus представляет собой унифицированную магистраль,
содержащую 72 линии, по которым осуществляется передача информации,
необходимой для работы ЭВМ.
Использование единого интерфейса позволяет иметь общий для всех
устройств алгоритм связи, и, следовательно, унифицированную аппаратуру
сопряжения.
Аннотация
В данной курсовой работе разработана схема электрическая принципиальная
устройства пользователя, работающая в программном режиме в составе
микропроцессорной системы с магистралью Q-bus.
В состав устройства пользователя входит один 8-битовый и два 16-битовых
регистра, из которых один 8-битовый на чтение, а 16-битовые на запись
информации.
При разработке электрической схемы использованы интегральные схемы
серии К 155, К 555.
Формулировка задачи
В курсовой работе необходимо разработать схему электрическую
принципиальную интерфейса, работающего в программном режиме для
микропроцессорной системы с магистралью Q-bus.
В состав устройства пользователя должны входить два (не меньше)
регистра для записи и чтения информации. При разработке электрической
схемы, необходимо использовать интегральные ТТЛ-микросхемы серий К 155, К
555, а также другие ТТЛ-совместимые микросхемы.
Адреса регистра для чтения - 160 075,
для записи - 160 076,
- 160 100.
Функциональная схема устройства и ее описание
Функциональная схема устройства приведена на рис. 1. Адреса регистров
даются перемычками или переключателями на входах схемы сравнения.
Схема обеспечивает программный доступ к 4-м регистрам (RG), как для
записи (076, 100), так и для чтения (075).
Сигналы ВУ и данные адреса Д3-Д15 обеспечивают выбор соответствующего
регистра внешнего устройства, адрес которого находиться в пределах 160000-
177777.
Адрес регистра внешнего устройства задается перемычками или
переключателями.
В качестве регистра можно использовать 16 триггеров, входы которых
объединены и подключены к логике сравнения.
В данной схеме разряды Д0-Д1 определяют выбор устройства, разряды Д3-
Д15 выбирают регистр. Сигнал СИА информирует о том, что на линиях ДА
установлен адрес и используется для запоминания внутреннего сигнала "выбор
устройства", а также разрядов адресов с 0 по 2. Если внутренний сигнал ВУ
после окончания адресной части цикла будет активным, то после поступления
сигнала "ввод" или "вывод" логика вырабатывает сигнал записи или чтения в
соответствующий регистр. После того, как данные будут переданы или приняты
устройством, логика управления должна вырабатывать сигнал СИП и если он не
будет передан в процессор за 10мкс, процессор переходит к подпрограмме
обслуживания внутреннего прерывания с адресом вектора 4.
От ВУ К ВУ
Л
О
Г
И
К
А
С
Р
А
В
Н
Е
Н
И
Я
К ДА 15 1 чтение
К ДА 14 1 RG
К ДА 13 1 Q
К ДА 12 1 D
К ДА 11 1 D T Q1 & C
К ДА 10 1 C ED
К ДА 9 1 R Q1
ш
и
н
н
ы
й
ф
о
р
м
и
р
о
в
а
т
е
л
ь
К ДА 8 1 D Q2 & ШД
К ДА 6 1 C запись
К ДА 5 1 R Q2 С RG
К ДА 4 1 ED Q
К ДА 3 1 D
К ДА 2 1 к ВУ
К ДА 1 1 к ШД
К ДА 0 1
ВУ 1
СИА 1
сброс 1
ввод 1
вывод 1
&
1
Рис. 1. Функциональная схема устройства.
Описание схемы электрической принципиальной
Любой цикл обращения к каналу начинается с посылки сигнала "Сброс",
который вызывает очистку регистров Д15-Д19 (ИР 23) и триггера Д9 (ТМ 7).
После этого на входах ДА0 - ДА15 устанавливают адрес регистра, к
которому осуществляется обращение, а ЦП вырабатывает сигнал "ВУ". Если
общая часть адреса соответствует поданной на дешифратор, состоящий из
элементов Д 4.1 - Д 4.6 (ЛН 1); Д12, Д13 (ЛА 2) и Д14 (ЛЕ1), то на выходе
Д14 будет "1". Эта "1" подается на схему выбора регистра Д 6.1 - Д 8.3 (ЛА
3), где при наличии сигналов "ввод" или "вывод" генерируется сигнал "СИП",
который подается в ЭВМ, а также сигналы управления регистрами (23-27),
которые запоминаются в триггере Д9 (ТМ 7).
По сигналу "СИП" из ЭВМ начинается передача информации, если 27 - "1",
25 - "0", иначе прием информации из одного регистра чтения. Регистру с
адресом 160 076 соответствуют сигналы 23 - "1", 24 - "0", а с адресом 160
100 - 24 - "1", 23 - "0".
Выбор элементной базы и характеристики микросхем
В курсовой работе по возможности использованы микросхемы серии К 555, у
которых вместо многоэлементного транзистора на входе используется матрица
диодов Шотке.
Введение этих диодов исключает накопление лишних базовых зарядов,
увеличивающих время выключения транзистора, и обеспечивает стабильность
времени переключения транзистора в диапазоне температур.
Кроме того, в схеме используется несколько микросхем серии К 155.
Основные параметры микросхемы ТТЛ К 555:
tзгр=10 нс; Рнот=2 мВт; Энд=20.
Нагрузка: Сн=15 нФ; Рном=2 кОм; Кветв.=10.
Логические элементы, используемые в устройстве пользователя реализованы
на следующих микросхемах:
а) ЛЕ 1 выполняет логическую операцию "ИЛИ - НЕ".
б) ЛА 2, ЛА 3 - выполняют логическую функцию "И" с несколькими входами.
в) ЛН1 представляет собой инвертор, снабженный двухтактным входным
каскадом, выполняющий операцию "НЕТ".
В качестве элемента задержки использован Д-триггер, воспользовавшись
микросхемой ТМ 7, содержащей две пары Д-триггеров.
Регистры выполнены на микросхемах ИР 23.
Микросхема ИП 2 - 8-разрядная схема контроля четности и нечетности
суммы единиц входного слова с целью выявления ошибок при передаче данных.
Имеются два входа разрешения: четный ЕЕ и нечетный ОЕ. Они должны получать
разноуровневые логические сигналы. Основные параметры микросхемы:
[pic] [pic] [pic]
[pic] [pic] [pic] [pic]
Основные параметры ЛА 2:
[pic] [pic] [pic]
[pic] [pic] [pic] [pic]
[pic] [pic]
Микросхема ЛН 1 содержит 6 инверторов и имеет двухконтактный выходной
каскад. Ее основные параметры:
[pic] [pic] [pic]
[pic] [pic]
[pic] [pic].
Временная диаграмма цикла “ВВОД”
Направление передачи при выполнении операций обмена данными
определяется по отношению к активному устройству . При выполнении цикла
ВВОД данные передаются от пассивного устройства к активному .
А
Временные диаграммы приведены на рисунке 2.1 и 2.2 для активного и
пассивного устройств соответственно.
АД 1,2 АД 2,1
ОБМ1 ОБМ 2
ДЧТ 1 ДЧТ 2
ОТВ 2 ОТВ 1
ВУ 1 ВУ 2
ПЗП 1 ПЗП 2
Рис. 2.1 и 2.2 Временные диаграммы цикла ВВОД.
На рисунке обозначены:
1 - передаваемый сигнал;
2 - принимаемый сигнал;
* - состояние сигнала не имеет значения.
Порядок выполнения операций следующий :
Активное устройство в адресной части цикла передаёт по линиям 00-15
адрес и вырабатывает сигнал ВУ , если адрес находится в диапазоне 160 000 –
177 777 ;
Не ранее чем через 150 нс после установки адреса активное устройство
вырабатывает сигнал ОБМ, предназначенный для запоминания адреса во входной
логике выбранного устройства;
Пассивное устройство дешифрирует адрес и запоминает его;
Активное устройство снимает адрес с линий 00-15 , очищает линию ВУ ,
вырабатывает сигнал ДЧТ сигнализируя о готовности принять данные от
пассивного устройства , и ожидает поступления ответного сигнала ОТВ;
Пассивное устройство помещает данные на линии 00-15 и вырабатывает
сигнал ОТВ ,сигнализирующий о наличии данных в канале. Если сигнал ОТВ не
вырабатывается в течении 10 мкс после выработки сигнала ДТЧ , то МП
переходит к обслуживанию внутреннего прерывания по ошибке обращения к
каналу с адресом вектора 4;
Активное устройство принимает сигнал ОТВ , принимает данные и снимает
сигнал ДЧТ;
Пассивное устройство снимает сигнал ОТВ по заднему фронту сигнала ОТВ ,
завершая операцию передачи данных;
Активное устройство снимает сигнал ОБМ по заднему фронту сигнала ОТВ,
завершая канальный цикл ВВОД.
Во время выполнения цикла ВВОД сигнал ПЗП не вырабатывается
Сигналы передачи адреса и данных:
АД15 - АД00 - передача адреса и данных;
ОБМ - синхронизация активного устройства в циклах обмена данными;
ДЧТ - ввод данных (чтение);
ДЗП - вывод данных (запись);
ПЗП - байт (признак записи байта);
ВУ - выбор внешнего устройства.
Литература
1. Р.И.Фурунжиев ; Н.И.Бохан “Микропроцессорная техника в автоматике”
Минск “Ураджай” 1991 г.
2. МикроЭВМ в 8 кн. :практическое пособие / под редакцией Л.Н.Преснухина.-
М.:Высшая школа , 1988 . 172 с .
3. О.Н.Лебедев “Микросхемы памяти и их применение ” , М.:Радио и связь
,1990
4. Богданович М.И., Грель И.Н., Прохоренко В.А. "Цифровые интегральные
микросхемы". - Справочник, - Мн. "Беларусь", 1991 г.
5. МикроЭВМ: в 8 кн. Практическое пособие. (Под ред. Л.Н. Треснухина. Кн.
1 "Семейство ЭВМ". "Электроника-60" - М.: Высшая школа" 1988 г.
6. "Микропроцессоры и микропроцессорные комплекты интегральных схем":
Справочник в 2-х томах; под ред. Шахнова В.А. - М.: Радио, связь, 1988
г.
7. Шило В.И. "Популярные цифровые микросхемы". - Справочник. - Москва
"Радио и связь" 1987 г.
Реферат на тему: Автоматизированные технологические комплексы
Содержание.
> 1.Введение
2стр.
> 2.Основные технические характеристики
6стр.
> 2.1.Регулирующая модель
6стр.
> 2.2.Логическая модель
9стр.
> 2.3.Пульт настройки ПН-1
12стр.
> 2.4.Блок питания БП-1
14стр.
> 2.5.Блок усилителей сигналов резистивных датчиков
> БУС-10
14стр.
> 2.6.Блок усилителей сигналов низкого уровня и
> термопар БУТ-10
14стр.
> 2.7.Блок усилителя БУМ-10
18стр.
> 2.8.Блок БПР-10
18стр.
> 2.9.Блок "шлюза"
20стр.
> 2.10.Устройство связи с объектом УСО
20стр.
> 2.11.Организация внешних соединений
21стр.
> 2.12.Сигналы и параметры настройки
21стр.
> 3.Функциональные возможности
24стр.
> 3.1.Виртуальная структура
24стр.
> 3.2.Общие свойства алгоритмов и алгоблоков
25стр.
> 3.3.Ресурсы требуемых алгоритмов
28стр.
> 4.Подготовка и включение РЕМИКОНТ Р-130 29стр.
> 4.1.Подготовка блока контроллера БК-1 к работе 30стр.
> 4.2.2.Тестирование
30стр.
> 4.2.3.Приборные параметры
33стр.
> 4.2.4.Системные параметры
36стр.
> 4.2.5.Алгоритмы
37стр.
> 4.2.6.Конфигурация
38стр.
> 4.2.7.Настройка
39стр.
> 4.2.8.Начальные условия
40стр.
> 4.2.9.Операции с памятью
40стр.
> 4.2.10.Контроль ошибок
42стр.
> 4.3.Настройка и контроль
42стр.
> Приложение
> 1.Основные технические характеристики
43стр.
> 2.Коды ошибок в подтверждении блока "шлюз"
> 3.Ресурсы, требуемые алгоритмом
> 4.Модификация регуляторов
> 5.Неисправности типа "отказ"
> 6.Неисправности типа "ошибка"
> 7.Библиотека алгоритмов
ВВЕДЕНИЕ.
Широкое распространение сложных автоматизированных технологических
комплексов, включающих в себя технологические объекты управления (ТОУ) и
автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУ ТП),
требует достаточно высокого уровня подготовки обслуживающего их персонала.
Сложность такой подготовки обусловлена техническим прогрессом в электронной
и приборостроительной промышленностях. За последнее десятилетие эти отросли
освоили выпуск средств автоматического контроля, управления и регулирования
нового поколения на основе микропроцессорной и вычислительной техники.
Этиприборы , обладают широкими функциональными возможностями, имеют не
очень высокую стоимость позволяют строить автоматизированные системы
управления технологическими процессами на небольших предприятиях.
Совместимость этих средств с вычислительными средствами ( в частности
персональными ЭВМ), позволяет применять существующие программные средства
для формирования управляющих возможностей и отображения информации о
состоянии процесса. Все это делает АСУ ТП гибкой, более наглядной легко
управляемой. Однако, за этой кажущейся простотой, скрывается высокая
сложность применяемых технических средств, постичь которую необходимо
находясь на учебной скамье. Поэтому, в настоящее время, в учебный процесс
стали внедряться учебно-производственные комплексы, имитаторы и тренажеры,
позволяющие максимально приблизить процесс обучения к производственным
условиям. Решая различные учебные задачи с помощью таких средств, студенты
постигают принцип действия применяемых средств, их функциональные
возможности и применение. Именно эти цели преследует данная техническая
разработка учебного комплекса РЕМИКОНТ Р 130 для моделирования типовых
звеньев и систем АСР в целом. В цикле практических занятий и
лабораторных работ студенты знакомятся со всеми функциональными блоками и
узлами изделия РЕМИКОНТ Р 130 , выполняют операции по предустановочной
проверке и подготовке микропроцессорных средств управления и
регулирования, их технологического программирования и запуска в работу. На
примере моделирования типовых звеньев АСР студенты знакомятся с применением
проектирования алгоритмических структур, с характеристиками алгоритмов
ввода-вывода и обработки поступающей измерительной информации.
Полученные на этапе значения и практические навыки используются для
выполнения задания более высокого уровня - моделирования автоматической
системы регулирования . Это дает возможность применять комплекс в процессе
курсового и дипломного проектирования для оценки качества регулирования в
проектируемой АСР. Проделанный цикл практических занятий и лабораторных
работ не является окончательным и может развиваться и совершенствоваться
путем постановки новых учебных задач.
1. Общие сведения об изделии РЕМИКОНТ Р 130.
РЕМИКОНТ Р-130 - это компактный малоканальный многофункциональный
контроллер общепромышленного назначения, обеспечивающий автоматическое
регулирование и логическое
управление технологическими процессами. Эффективность применения РЕМИКОНТ
Р-130 обеспечивается за счет высокой надежности реализуемых как простых,
так и достаточно сложных
функций управления небольшими агрегатами в низовых звеньях
автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУТП).
Приборостроительная промышленность выпускает РЕМИКОНТ Р-130 двух
модификаций - регулирующий и логический. Регулирующая
модель предназначена для решения задач автоматического регулирования
технологических параметров. Логическая модель реализует логический режим
программного пошагового
управления. Регулирующая модификация позволяет реализовать локальное ,
каскадное , программное , супервизорное , многосвязное регулирование.
Архитектура этой модели обеспечивает возможность вручную и автоматически
включать, отключать, переключать и реконфигурировать контуры
регулирования, причем все эти операции выполняются безударно независимо от
сложности структуры. В сочетании с обработкой аналоговых сигналов эта
модель позволяет выполнять также логические преобразования сигналов и
вырабатывать не только аналоговые или импульсные , но и дискретные команды
управления. Логическая модель РЕМИКОНТ Р-130 формирует программу шагового
управления с анализом условия выполнения каждого шага, заданием
контрольного времени на каждом шаге и условным или безусловным переходом
программы к заданному шагу. В сочетании с обработкой дискретных сигналов
эта модель позволяет выполнять также разнообразные функциональные
преобразования аналоговых сигналов и вырабатывать не только дискретные, но
и аналоговые управляющие сигналы. Основным элементом РЕМИКОНТ Р-130
является блок контроллера БК-1, на лицевой панели
которого расположены органы контроля и управления , позволяющие вручную
изменять режимы работы , устанавливать задание , управлять ходом выполнения
программы, вручную управлять
исполнительными устройствами, контролировать сигналы и получать
исполнительными устройствами, контролировать сигналы и получать сообщения
об ошибках. Стандартные аналоговые и дискретные и дискретные датчики и
исполнительные устройства подключаются к
РЕМИКОНТУ Р-130 с помощью индивидуальных кабельных связей. РЕМИКОНТУ Р-130
с помощью индивидуальных кабельных связей. Обработка сигналов внутри
контроллера выполняется в цифровой форме. Блоки, как регулирующей, так и
логической модели могут объединяться в локальную управляющую сеть "Транзит"
кольцевой конфигурации, при этом для такого объединения никаких
дополнительных устройств не требуется. Обмен информацией между
контроллерами осуществляется по двухпроводной линии. С помощью блока
"Шлюз", входящего в состав РЕМИКОНТ Р-130, сеть "Транзит" может
взаимодействовать с любым внешним абонентом, например ПЭВМ, имеющим
соответствующий интерфейс. Микропроцессорный контроллер является
программируемым устройством. Однако каких-либо особых знаний
программирования от оператора не требуется. Процесс программирования
сводится к тому , что путем последовательного нажатия нескольких клавиш из
библиотеки , "зашитой" в постоянное запоминающее устройство (ПЗУ),
извлекаются нужные алгоритмы , которые затем объединяются в системы
заданной конфигурации и в них устанавливаются требуемые параметры
настройки. Введенная информация может сохраняться в ПЗУ при отключении
сетевого питания за счет питания от встроенной гальванической батареи.
Для обеспечения нормальной работы блока контроллера БК-1, преобразующего и
обрабатывающего аналоговую и дискретную информацию в цифровой форме,
используется ряд дополнительных блоков. Эти блоки предназначены для
усиления сигналов, идущих от датчиков естественных сигналов и
преобразования их в унифицированные, а также формирования дискретных
сигналов напряжением 220 В , организации внешних переключений и блокировок.
РЕМИКОНТ Р-130 снабжен средствами самодиагностики, сигнализации и
идентификации неисправностей, в том числе при отказе аппаратуры или выходе
сигналов за допустимые границы.
1. Состав комплекса.
Перечень блоков и узлов входящих в состав изделия РЕМИКОНТ Р 130
Табл. 1.1
| | |
|Обозначение |Наименование |
|БК-1 |Блок контроллера |
|ПН-1 |Пульт настройки для технологического програм мирования блока |
| |контроллера |
|РН-1 |Резисторы нормирующие |
|МБС |Межблочный соединитель |
|КБС-0 |Клеммно-блочный соединитель для размножения общих точек |
|КБС-1 |Клеммно-блочный соединитель для реализации приборных цепей БК-1 и |
| |подключения нагрузки к блокам БУТ-10,БУС-10 и БУМ-10 |
|КБС-2 |Клеммно-блочный соединитель для дискретных цепей ввода-вывода БК-1|
| |и БПР-10 |
|КБС-3 |Клеммно-блочный соединитель для аналоговых цепей ввода-вывода БК-1 |
|БП-1 |Блок питания |
|БУТ-10 |Блок усилителей сигналов низкого уровня |
|БУС-10 |Блок усилителей сигналов низкого уровня резистивных датчиков |
| |(термосопротивлений) |
|БУМ-10 |Блок усилителей мощности |
|БПР-10 |Блок переключений |
|БСТ-1 |Блок стирания |
|БШ 1 |Блок шлюза |
2.ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ.
Блок контроллера БК-1
Блок контроллера БК-1 выполняет функции: 1) преобразования аналоговых
и дискретных входных сигналов в цифровую форму; 2) преобразования сигналов,
представленных в контроллере в цифровой форме, в аналоговые и дискретные
выходные сигналы; 3) обработки поступающей информации в соответствии с
требуемыми алгоритмами управления; 4) обработки дискретных аварийных
сигналов; 5) приема и передачи сигналов через интерфейсный канал цифровой
последовательной связи; 6) оперативного контроля и управления с помощью
индикаторов и клавиш, расположенных на лицевой панели блока. На задней
панели блока БК-1 расположен легкосьемный
аккумулятор, состоящий из 3 элементов подключенных непосредственно к модулю
процессора без разрушения информации.
2.1. Регулирующяя модель РЕМИКОНТ Р-130.
В регулирующей модели предусмотрено: 1. Организация до четырех
контуров локального или каскадного регулирования, с аналоговым или
импульсным выходом, с ручным, программным (или
многопрограммным) или супервизорными задатчиками; 2. разнообразное
сочетание (в зависимости от требований заказчика) аналоговых и дискретных
входов-выходов; 3. "библиотека" включает
в себя более 76 записанных в ПЗУ алгоритмов непрерывной и дискретной
обработки сигналов, включая алгоритмы ПИД-закона регулирования
математических, динамических, нелинейных,
аналоговых и логических преобразований; 4. до 99 алгоритмических блоков
(алгоблоков) со свободным внесением в них любых алгоритмов из библиотеки и
свободным конфигурированием между собой и с входами и выходами контроллера;
5. ручная установка любых коэффициентов настройки в любых алгоритмах и
автоподстройка их в процессе работы; 6. безударные (*) изменения режимов
управления и безударное включение, отключение, переключение, изменение
конфигурации контуров регулирования любой степени сложности; 7.
формирование нескольких (до 47 программ), с возможностью оперативного
выбора нужной программы . 8. объединение до 5 контроллеров в локальную
регулирующую сеть "Транзит", в которой контроллеры могут обмениваться
информацией. Сеть также допускает включение в нее логических моделей
контроллера.
Оперативное управление Регулирующей модели
Для оперативного управления на лицевой панели блока контроллера БК-
1(01) расположены следующие органы контроля и управления:
- пять ламповых индикаторов устройства контроля ошибок;
- одноразрядный цифровой индикатор номера контура регулирования;
- четырехразрядный цифровой индикатор "Задание";
- четырехразрядный цифровой индикатор группы "Режим контроля";
- семь ламповых индикаторов группы "Режим контроля";
- шкальный индикатор "Выход"; - четыре ламповых индикатора "Режим
управления";
- три ламповых индикатора "Режим задания";
- двенадцать клавиш оперативного управления блоком;
- разъем для подключения пульта настройки ПН-1. Одноразрядный цифровой
индикатор "Контур" показывает номер контура регулирования с которым
работает оператор. При этом на цифровой
индикатор "Задание" выводится заданное значение регулируемого
параметра для данного контура. На цифровой индикатор группы "Режим
контроля" в зависимости от выбора могут быть выведены значения следующих
параметров:
Вх - значение входной величины(регулируемого параметра);
Е - значение сигнала рассогласования (ошибки);
Вых - значение выходной величины (регулирующего воздействия);
Z - значение произвольного сигнала, назначение которого
программируется;
Nп - номер программы программного задатчика;
tп - время, оставшееся до окончания текущего этапа программы
программного задатчика;
ОК - ошибка контура(указывается номер сигнала, значение которого вышло
за допустимые пределы. Шкальный индикатор "Выход", имеющий двадцать один
сегмент, предназначен для отображения значения сигнала на выходе контура
регулирования(регулирующего воздействия) или
положения исполнительного механизма(регулирующего органа) в пределах от 0
до 100%. Находящиеся рядом два индикатора / / сигнализируют о
срабатывании импульсного регулятора "Больше - Меньше". Четыре индикатора
группы "Режим управления" отображают режим работы
контура:
КУ - каскадное управление;
ЛУ - локальное управление;
ДУ - дистанционное управление;
РУ - ручное управление.
Три индикатора группы "Режим задания" сигнализируют режимы формирования
задания:
ВЗ - внешний задатчик;
ПЗ - программный задатчик;
РУ - ручной задатчик.
2.2. Логическая модель РЕМИКОНТ Р-130.
Максимальное число независимых одновременно выполняемых программ 4.
Максимальное число этапов (при условии, что число алгоблоков не превышает
99) 89 Максимальное число шагов в каждом этапе 29 выполнение программы
однократное, многократное, циклическое.
Максимальное число многократных повторений программы отдельных ее этапов,
конфигураций и программы 81) 91. Конфигурации и программы линейная
(последовательно шаг за шагом)с разветвлениями по условиям команды
управления пуск, стоп, сброс, выбор начального этапа и шага
включения и отключение выхода вручную, пуск одного шага состояние программы
пуск, стоп, выбор, пуск одного шага, ожидание, конец программы,
контролируемые параметры номер программы, номер повторения, номер этапа,
номер шага, время, оставшееся до истечения
контрольного времени состояния программы, состояние до трех дискретных
сигналов, ошибки программы.
Оперативное управление
Логической модели.
Лицевая панель предназначена для оперативного управления логическими
программами и содержит ламповые индикаторы (ЛИ), цифровые индикаторы (ЦИ)
и клавиатуру. На верхней части панели расположены пять ЛИ -контролирующих
ошибки. Тридцать два Ли "дискретный контроль" используются для контроля
состояния до 32 дискретных сигналов. Одноразрядный ЦИ "прог" (программа)
показывает номер программы , с которой работает оператор. Семь ЛИ в группе
"режим контроля" указывают, какая информация выводится на четырех разрядный
ЦИ. Семь ЛИ в группе "состояние" указывают, в каком состоянии находится
программа, а также состояние выхода
текущего шага. Лицевая панель имеет 12 клавиш, с помощью которых ведется
оперативное управление логической программой. В нижней части панели
расположено гнездо разьема , в которое включается пульт настройки ПН -1.
2.3. Пульт настройки ПН-1
Для технологического программирования настройки и контроля Ремиконта Р-
130 используется пульт настройки ПН-1. Он подключается к блоку контроллера
БК-1 через разъем, размещенный на его лицевой панели. Единичные индикаторы
сигнализируют о режиме работы выбранной процедуре и ошибках. Цифровые
индикаторы используются для контроля сигналов и параметров программирования
,,тестирования и т.д. Шесть клавиш используются для выбора режима
,процедур, параметров, для изменения параметров, запуска тестов и т.д.
Конструктивно пульт
настройки представляет собой портативный блок калькуляторного типа, который
при работе можно держать в руке или класть на стол. Пульт настройки ПН-1
содержит два цифровых индикатора: нижний и верхний, оба имеют по четыре
десятичные цифры. На нижнем цифровом индикаторе
кроме того может высвечиваться знак"-". Верхние единичные индикаторы
высвечивают сигналы: Ош- ошибка; отказ- отказ блока контроллера;
откл.интер.- отключение интерфейса; И п - наличие питания для
программирования. В средней части пульта настройки ПН-1 расположены *
идентичных индикаторов с последующим назначением процедур в режимах
"программ"- программирование и работа, о чем высвечивают единичные
индикаторы.
Назначение единичных индикаторов в режиме программирования:
Табл. 1.2.
|ТЕСТ |Тестирование, выполняется тестирование памяти интерфейса |
|ПРИБ |установка приборных параметров |
|СИСТ |установка системных параметров, логический номер контроллера в |
| |локальной сети и режим работы интерфейса |
|АЛГ |установка алгоритмов |
|КОНФ |установка конфигурации |
|НАСТР |установка параметров настройки |
|Н.УСЛ |установка начальных условий |
|ППЗУ |работа с ППЗУ; запись, восстановление информации из ППЗУ в |
| |ОЗУ,регенерация ПЗУ |
Назначение единичных индикаторов в режиме работа:
Табл 1.3
|ОШ |контроль ошибок |
|ПРИБ |контроль приборных параметров |
|СИОТ |контроль системных параметров |
|ВЫХ |контроль выходов алгоблоков |
|НАСТР |контроль параметров настройки |
|КЛБР |Калибровка, установка "нулей" в алгоблоках и выходных |
| |сигналов |
|ВХ |контроль входов алгоблоков |
Методика работы с клавиатурой, составление тест-команд, состав и контроль
программы описаны в техническом описании и инструкции по эксплуатации
2.899.550. ТО. Работа пульта настройки аналогична работе лицевой панели.
2.4. Блок питания БП-1
Блок питания подключается к промышленной сети переменного
токанапряжением 220 или 240V и вырабатывает три стабилизированных
напряжения 24V постоянного тока. Эти напряжения используются для питания:
1) блока контроллера БК-1 2) цепей дискретного входа-выхода
БК-1 3) цепей аналогового выхода БК-1 4) интерфейсных цепей БК-1 5) цепей
аварийного выхода БК-1 6) усилителей БУТ-10 и БУС-10 Кроме того, блок
питания БП-1 обеспечивает безразрывность локальной управляющей сети
"Транзит" при отказе одного из подключенных к сети контроллеров, а также
имеет релейный вход, сигнализирующий об отказе блока контроллера. Блок БП-
1 применяется лишь в случае ,когда у потребителя отсутствует приборная сеть
с напряжением 24V или когда требуется объединить контроллеры в локальную
сеть "транзит".
2.5. Блок усилителей сигналов резистивных датчиков БУС-10
Усилитель БУС-10 преобразует изменение сопротивления резистивных
датчиков (термопреобразователей сопротивления, реохордов) в токовый сигнал
0-5мА. Усилитель БУС-10 обеспечивает также настройку начального значения
сопротивления (соответствующего нулевому
выходному сигналу) и диапазона измерения сопротивления (соответствующего
изменению выходного сигнала на 5мА). К блоку БУС-10 по трех проводной
схеме могут подключаться как термометры сопротивления ,так и резистивные
датчики. Один блок БУС-10 содержит два независимых канала усиления имеющих
одинаковую настройку.
2.6. Блок усилителей сигналов низкого уровня и термопар БУТ-10.
Усилитель слаботочных сигналов БУТ-10 является связующим узлом между
датчиками естественного сигнала и блоком контроллера БК-1 и выполняет
следующие функции: 1. преобразование сигнала измерительной информации в
унифицированный сигнал постоянного тока 0-5 мА; 2. обеспечивает
конфигурацию изменения температуры свободных концов термопары; 3.
обеспечивает смещение пути входного сигнала и растяжку диапазона изменения
входного сигнала.
Один усилитель содержит два независимых канала усиления, рассчитанных на
одинаковую термопару и имеющих одинаковую настройку. Усилитель может
использоваться и не только для усиления сигнала термопары, но также для
усиления напряжения низкого уровня, получаемого от
источника Э.Д.С. Вход и выход каждого канала усилителя гальванически
связанны, однако между собой и от источника питания каналы гальванически
изолированны. Т.к. выход усилителя
подключается к гальванически изолированному аналоговому входу контроллера,
каждая термопара оказывается гальванически изолированный от других цепей.
Технические характеристики блока усилителя сигналов термопар БУТ-10.
Табл. 1.4.
|Наименование параметров |Значение |
|Число каналов усиления |2 |
|Параметры питания (постоянный ток): напряжение,|24 |
|В | |
|Ток (типовое значение),мА |60 |
|Градуеровка термопары |ХК,ХА,ПП,ПР,ВР-1,ВР-2,ВР-3 |
|Настройка ,мВ: | |
|Начальное значение диапазона |1;2;5;10;15;25;40;60;80;100. |
|Диапазон |0;2;4;6;8;10;12;14;16;18;20;25;|
| |30;40. |
|Выходной сигнал, мА |0-5 мА. |
|Максимальное сопротивление нагрузки ,кОм |1 |
Подключение термопар осуществляется с помощью клеммой колодки,
находящейся на лицевой панели блока. Питание осуществляется через разъем
РП 15-9 от блока питания Усилитель БУТ-10 выполняет следующие функции:
1)преобразовывает сигнал термопары типов ТХА,ТХК,ТВР,ТПП,ТПР в токовый
сигнал 0-5 мА; 2)обеспечивает компенсацию термо ЭДС свободных концов
термопары;
3)обеспечивает подавление нуля входного сигнала и растяжку диапазона
изменения входного сигнала. Один блок БУТ-10 содержит два независимых
канала усиления рассчитанных на одинаковую термопару и имеющих одинаковую
настройку.
2.7. Блок усилителя БУМ-10
Усилитель БУМ-10 содержит четыре сильноточных герконовых реле типа РПГ-
8 с одним замыкающим контактом, контакты которых могут коммутировать
постоянное или переменное напряжение. Обмотки реле подключаются к
дискретным выходам блока БК-1 либо к другим цепям, при этом для запитки
этих обмоток необходимо внешнее напряжение 24V.
Усилители БУМ-10 применяются лишь в том случае, когда необходимо
коммутировать высоковольтные и сильноточные нагрузки. В зависимости от
числа нагрузок в состав одного РЕМИКОНТА Р-130 могут входить несколько
блоков БУМ-10 их число указывается в заказе.
2.8. Блок БПР-10
Блок БПР-10 содержит 8 слаботочных реле типа РЭС-54, перекидные
контакты которых могут использоваться в цепях переключения, защиты, ,
сигнализации, блокировки и т.д. Обмотки реле могут подключаться к
дискретным выходам болка БК-1 либо и другим цепям, при этом для
запитки этих обмоток необходимо внешнее напряжение 24V. В
зависимости от требуемого числа реле в состав одного РЕМИКОНТА Р-130 могут
входить несколько блоков БПР-10 их число указывается в заказе.
2.9. Блок "шлюза"
Шлюз представляет собой микропроцессорное устройство, предназначенное
для связи сети "Транзит" с устройствами верхнего уровня управления, а также
для связи сетей "Транзит" друг с другом. В состав шлюза входят:
1)блок шлюза БШ-1;
2)блок питания БП-1;
3)пульт настройки ПН-1;
4)клемно-блочный соеденитель КБС-2. При заказе шлюза БШ-1 входит в
комплект поставки всегда, наличие остальных изделий определяется картой
заказа. Конструктивно блок шлюза БШ-1 полностью соответствует блоку
контроллера БК-1 и имеет одинаковые с ним габаритные подсоеденительные
размеры, а также способ монтажа. Блок шлюза содержит модуль процессора
ПРЦ10, модуль МКП, модуль стабилизации напряжения МСН10. Все эти модули
аппаратно идентичны соответствующим модулям, входящим в состав блока
контроллера БК-1.
Кроме того БШ-1 содержит два новых модуля: модуль интерфейсной связи МИСЗ,
с помощью которого шлюз связывается с верхним уровнем управления, модуль
лицевой панели ПЛЗ.
2.10. Устройство связи с объектом УСО.
К устройствам связи с объектом УСО относятся модули: модуль аналоговых
сигналов МАС модуль аналоговых и дискретных сигналов МДА модуль дискретных
сигналов МОД Технические характеристики модулей УСО:
1) Погрешность преобразования входных аналоговых сигналов постоянного тока
в цифровой двоичный сигнал -0.3% от максимального значения выходного
сигнала.
2) Основная погрешность преобразования цифровых двоичных сигналов в
выходной аналоговый сигнал сигнал постоянного тока +:-0.5% от
максимального значения выходного сигнала.
3) входные аналоговые сигналы
Табл. 1.5.
|Токовые |0...5мА при входном сопротивлении –500 Ом |
| |0...20мА при входном сопротивлении -100 Ом |
| |4...20мА при входном сопротивлении -100 Ом |
|По напряжению |0...5V при входном сопротивлении -10кОм |
4)выходные аналоговые сигналы
Табл. 1.6.
|Токовые |0...5мА при входном сопротивлении нагрузки- 2кОм |
| |0...20мА при входном сопротивлении нагрузки-0.5кОм |
| |4...20мА при входном сопротивлении нагрузки-0.5кОм |
5)дискретные входные сигналы
Табл. 1.7.
|Логический "0" |2.4V |
|Логическая "1" |24V +:-6V при входном сопротивлении 5кОм |
2.11. Организация внешних соединений.
Отдельные блоки изделия РЕМИКОНТ Р-130 имеют розетки штепсельных разьемов
РП15 для выполнения соединения между собой и другими устройствами.
Потребитель может все внешние цепи подключать непосредственно к этим
разьемам . Такой вариант предполагает, что у
потребителя имеются собственные клемные сборки, к которым эти внешние
устройства подключены. От этих сборок соединения ведутся монтажным
проводами, которые припаиваются к вилкам разьемов РП-15. Если у
потребителя такие клемные сборки отсутствуют или по условиям монтажа такие
соединения недопустимы, используются специальные соеденители, входящие в
состав комплекта РЕМИКОНТ Р 130. Межблочный соеденитель МБС применяется для
связи приборных цепей блока контроллера с блоком питания. Соеденитель МБС
представляет
собой отрезок кабеля, заканчивающийся с обеих сторон вилками разьема РП15.
Клемно-блочный соеденитель КБС-1 представляет собой отрезок кабеля, с одной
стороны которого смонтирована вилка разьема РП-15-9 ,а на другой-
одноразрядная клемная колодка на 8 клемм. КБС-1 используется для
подключения цепей "под винт" к блокам ,имеющим разъем РП-15-9 (блок
питания, усилители). Клемно-блочный соеденитель КБС-2 предназначен для
подключения внешних устройств к дискретным выходам блока контроллера. КБС-2
представляет собой отрезок кабеля, с одной стороны которого смонтирована
вилка разьема РП-15-9 ,а с другой - трехразрядную клемную колодку на 24
клеммы. Клемно-блочный соеденитель КБС-3 предназначен для подключения "под
винт" внешних устройств к аналоговым входам-выходам блока контроллера БК-1.
Отличие от КБС-2 заключается в том, что на внутренней стороне клемных
колодок распаяны нормирующие резисторы, с помощью которых унифицированные
сигналы 0-5мА, 0(4)-20мА, 0-10В преобразуются в сигналы 0-2В. Колодка
имеет поле перемычек "под винт", с помощью
которых задается диапазон входных сигналов*. Номиналы нормирующих
резисторов, установленных в клемно-блочном соеденителе, аналогичны
номиналам резисторов РН. Для диапазона 0-20 и 4-20 мА номинал входного
резистора одинаков и рассчитан на сигнал 0-20 мА.
Настройка на диапазон 4-29 мА осуществляется пользователем программно.
2.12.Сигналы и параметры настройки
Не смотря на то ,что выходные сигналы блока контроллера могут лишь двух
видов - аналоговые и дискретные, алгоблоки рассчитаны на обработку сигналов
,имеющих большее разнообразие. Это обеспечивается алгоритмами ,связанными с
отсчетом реального времен (таймеры,
программные задатчики и т.п.) и со счетом числа событий(счетчики), а также
тем ,что параметры настройки алгоритмов задаются с помощью сигналов на
настроченных входах и имеют с точки зрения формата большое разнообразие.
Виды сигналов и параметров
Табл. 1.8.
|Вид сигнала или |Размерность |Диапазон |Минимальный шаг |
|параметра | |измерения | |
| | | |Изменения |Установки |
|Аналоговый |% |-199.9... 199.9 |0.012 |0.024 |
|Временной |с,мин,час |0-819 и ~ |0.05 |0.1 |
|Числовой |- |-8191 ... 8191 |1 |1 |
|Дискретный |- |0 и 1 |- |- |
|Масштабный |- |-15.99 ... 15.99|0.001 |0.002 |
|коэффициент | | | | |
|Коэффициент |- |-127.9 ... 127.9|0.008 |0.016 |
|пропорциональности | | | | |
|Скорость изменения |%/с,%/мин, %/ч |0...199.9 и~ |0.012 |0.024 |
|Длительность |С |0.12... 3.84 |0.12 |0.12 |
|импульса | | | | |
|Технические единицы|- |-1999... 8191 |* |1 |
* При контроле аналоговых сигналов в технических единицах разрешающая
способность индикации равна (Х100-Х0)/8191 ,но не лучше 0.001; здесь Х100 и
Х0 - технические единицы, способствующие стопроцентному и нулевому
значениям аналогового сигнала.
Аналоговые сигналы
Аналоговые сигналы формируются на выходах алгоритмов регулирования
,сумматоров, задатчиков, интеграторов и т.п. К аналоговым сигналам
относятся параметры настройки, порог срабатывания нуль-органа, уровень
ограничения и Т.П. Несмотря на то что входные и выходные сигналы меняются в
диапазоне 0...100%, на выходе алгоблоков аналоговый сигнал может меняться в
более широком диапазоне -199.9...199.9%. Это позволяет ,например складывать
два числа ,каждое
из которых 90% и на выходе сумматора получать правленный результат.
Временные сигналы
Временные сигналы формируются на выходах таймеров, программных
задатчиков,одновибраторов и т.п. алгоритмов. К временным сигналам относятся
такие параметры настройки , как постоянные времени,протяженность участка,
время выдержки и т.п.Конкретная размеренность задается двумя параметрами:
диапазоном и масштабом.
Табл.1.9.
|Диапазон (задается |Масштаб времени (задается |Размерность |
|для всего контроллера|индиви-дуально в каждом алгоблоке | |
|Младший |Младший |с |
| |Старший |мин |
|Старший |Младший |мин |
| |Старший |час |
Численные сигналы
Численные сигналы - сигналы на выходах счетчиков и других алгоритмов,
работа которых связанна со счетом событий. Числовыми могут быть и параметры
настройки, например: число может задать граничное значение сигнала на
выходе счетчика, номер этапа к которому
должна перейти логическая программа.
Дискретные сигналы
Дискретные сигналы обычно обрабатываются логическими алгоритмами и
алгоритмами связанными с переключением сигналов. Дискретными могут быть и
параметры настройки. Например, дискретные сигналы в алгоритме задания
определяют, должна ли выполняться статическая балансировка.
Масштабный коэффициент
Масштабный коэффициент - это параметр настройки ряда алгоритмов, где
требуется маштабирование, Этот коэффициент используется в алгоритмах
аналогового ввода и вывода, в алгоритме суммирования с масштабиророванием и
т.п.
Коэффициент пропорциональности
Коэффициент пропорциональности применяется в основном в алгоритмах
регулирования в качестве параметра настройки.
Скорость изменения аналоговых сигналов
Скорость изменения аналоговых сигналов - это параметр настройки , задающий
, например, скорость изменения сигнала при динамической балансировки или
ограничении скорости в алгоритме "Ограничение скорости".
3. Функциональные возможности.
Регулирующий контроллер РЕМИКОНТ Р-130 является программируемым
устройством. При подготовке к работе в нем программным путем создается
структура, которая описывает информационную организацию контроллера и
характеризует его как звено системы управления,
получившая название виртуальной - т.е. не существующая как
физическое тело. Эта виртуальная структура реализуется с помощью как
аппаратных , так и программных средств.
3.1. Виртуальная структура.
Основным преимуществом микропроцессорных средств автоматического
управления и регулирования является программируемость. Микропроцессорный
контроллер по сути является миниатюрной электронной вычислительной
масшиной(ЭВМ),решающей конкретную задачу. Как и ЭВМ контроллер имеет порты
ввода и вывода информации и арифметическо-логическое устройство
(алгоритмические блоки) для ее обработки. При подготовке контроллера к
работе в него вводится программа в которой определяются порты ввода -
вывода информации , а также алгоритм его обработки. Таким образом, как бы
создается структурная схема .
Рис.1.1.
Особенность заключается в том, что эта схема существует не в
физическом смысле (в реальности), а на уровне программы, такие структурные
схемы получили название
виртуальных-кажущихся. Для того чтобы изменить структуру ничего не надо
отключать , переключать. Достаточно ввести новую программу с новой
структурной связью и алгоритмом
обработки.
Виртуальная структура.
Виртуальная (кажущаяся) структура описывает информационную организацию
контроллера и характеризует его как звено системы управления. Часть
виртуальной структуры реализуется с помощью аппаратных средств, а часть -
программно. Все программное обеспечение виртуальной структуры хранится в
ПЗУ и пользавателю недоступно, независимо от реализации элементов
виртуальной структуры.
Элементы виртуальной структуры.
1. Аппаратура ввода-вывода информации.
2. Аппаратура оперативного управления и портом.
3. Аппаратура интерфейсного канала.
4. Алгоритмические блоки.
5. Библиотека алгоритмов.
Аппаратура ввода-вывода информации.
Контроллер предназначен для обработки сигналов двух видов:
1. Аналоговых
2. Дискретных.
Регулирующие воздействия могут выдаваться на вход как в аналоговой так и в
дискретной форме. При этом дискретные (импульсные) сигналы формируются
программным путем и поступают к исполнительным механизмом через дискретные
выходы. Таким образом при обработке аналоговых
сигналов осуществляется двойное преобразование : аналого-цифровое на входе
и цифро-аналоговое на выходе Внешние цепи подключаются к контроллеру через
два независимых канала А и Б. При этом контроллер может обрабатывать
сигналы группы А или сигналы обеих групп. При
алгоритмической обработке сигналы групп А и Б могут "замешиваться" в одни
общий массив информации. Все аналоговые и дискретные входы и выходы
контроллера полностью универсальны и не привязаны к каким-либо функциям
контроллера. Привязка входов и выходов осуществляется
пользователем и реализуется в процессе программирования.
Аппаратура оперативного управления и настройки.
Органы контроля и управления блоком контроллера располагаются на
передних панелях и включают в себя цифровые и светодиодные индикаторы, для
отображения оперативной информации, и набором клавиш. Этими органами
пользуется оператор ведущий технологический процесс. Вид лицевой панели
зависит от модели контроллера Пульт настройки -это
инструмент оператора -наладчика. С его помощью осуществляется выбор
алгоблоков и алгоритмов обработки информации, а также создается виртуальная
структура. Пульт настройки позволяет контролировать промежуточные значения
сигналов внутри виртуальной структуры.
Аппаратура интерфейсного канала.
Каждый контроллер снабжен интерфейсом для связи с внешними устройствами
(управляющей вычислительной машиной и т.п.),имеющими приемо-передатчик
преобразующими передаваемую информацию в виде последовательного кода (биты)
в параллельный код (байты).Обмен
информацией осуществляются только в цифровой форме.
Алгоритмические блоки
В исходном состоянии алгоритмические блоки как физическое устройство
отсутствуют и ни какие функции по обработке сигналов контроллером не
выполняются. Они появляются только тогда , когда в процессе
технологического программирования в процессор записывается алгоритм
(программа) обработки сигналов.
Библиотека алгоритмов
Контоллер содержит обширную библиотеку алгоритмов (программ),обработки
информации достаточную для реализации сравнительно сложных задач
автоматического регулирования и
программного управления. Помимо алгоритмов автоматического регулирования и
логико-программного управления в библиотеке имеется большой набор
алгоритмов статического, математического, логического и аналого-дискретного
преобразования сигналов.
3.2. Общие свойства алгоритмов и алгоблоков.
Входы-выходы алгоритма
В общем случае алгоритм обработки информации характеризуется входными и
выходными величинами и может быть представлены в виде.
Рис. 1.2.
При этом в алгоритме различают два вида входов: а) сигнальные – по которым
подается информация подлежащая обработке; б) настроечные - определяющими
параметры настройки алгоритмов. Так, например, алгоритм интегрирования
входного сигнала по времени может представлен в виде .
Рис. 1.3.
Число входов и выходов алгоритма не фиксируется и определяется, в первую
очередь, алгоритмом настройки. Число входов любого алгоритма не может
превышать 99,а число выходов 26.В частном случае алгоритм может не иметь
входов и выходов. Все входе и выходы могут подвергаться конфигурированию.
В ряде случаев, некоторые алгоритмы имеют неявные входы и выходы, имеющие
специальное назначение и недоступные для конфигурирования. К таким
алгоритмам относят алгоритмы ввода-вывода, приемо-передачи оперативного
управления.
Например, при программировании какого-либо алгоблока алгоритмом ввода
информации, его неявные входы подключаются к АЦП, обрабатывающим сигналом
группы А ,а на выходах будут сформированы общедоступные сигналы. Поэтому,
если на вход какого-либо функционального алгоритма нужно подать аналоговый
сигнал, то этот вход при программировании
следует соединить с соответствующим выходом алгоритма аналогового ввода.
Алгоритм "Ввод аналоговой группы А"
с неявным входом
Рис. 1.4.
Входы 01-04 - сигналы калибровки.
Выходы 01 и 03 сигналы эквивалентны (с учетом калибровки)
сигналом на аналого вх. вых. Неявные входы обозначаются тонкими линиями.
Все входы, как сигнальные, так и настроечные имеют сквозную нумерацию
от 01 до 99. Выходы алгоритма также нумеруются двузначной цифрой от 01 до
25.
Реквизиты алгоритма.
В общем случае описание алгоритма в библиотеке имеет три реквизита:
1) библиотечный номер;
2) модификатор;
3) масштаб времени. Библиотечный номер представляет собой двух
значную десятичную цифру и является основным параметром, характеризующим
свойства алгоритма. В библиотеке есть номера, которые не соответствуют не
одному из алгоритмов. Такие номера называются "пустыми", а алгоритм
соответствующий этому номеру "пустой". Алгоблок с "пустым" алгоритмом не
имеет входов-выходов и никакой работы не выполняет, а также не влияет на
работу других алгоблоков, но в ОЗУ занимает определенное место и требует
некоторого
времени на обслуживание. Модификатор задает дополнительные свойства
алгоритма. Обычно модификатор задает число однотипных операций. Например, в
сумматоре модификатор задает число суммируемых входов; в программном
задатчике - число участков программы и т.п. В отдельных случаях
модификатор задает набор определенных параметров, в алгоритме
контроля контура регулирования модификатор задает параметры контура,
локальный контур или каскадный контур, аналоговым или импульсным
регулятором и т.д.
Масштаб времени
Масштаб времени имеется только в алгоритмах, чья работа связана с
реальным временем, например, в таких как регулирование, программный
задатчик, таймер и т.д. Масштаб времени задает одну из двух размерностей
для временных сигналов или параметров. Если контроллер в
целом настроен на младший диапазон, то масштаб времени индивидуально в
каждом алгоблоке задает масштаб "секунды" или "минуты". Для старшего
диапазона масштаб времени задает "минуты" или "часы". Алгоритмы с одним и
тем же номером, помещаемые в различные алгоблоки,
могут иметь индивидуальные в каждом алгоблоке модификатор и масштаб
времени. Наличие модификатора и масштаба времени существенно расширяет
возможности алгоритмов. Например, в одном алгоблоке может размещаться
программный задатчик, имеющий несколько участков
программы протяженностью несколько секунд.
3.3. Ресурсы требуемые алгоритмом.
При программировании контроллера следует помнить, что каждый алгоблок
использует определенные ресурсы контроллера. К ним относятся время,
затрачиваемое на обслуживание, и объем занимаемой памяти. Время,
затрачиваемое на обслуживание, зависит от вида алгоритма,
помещенного в алгоблок, и уставного модификатора. В общем случае время,
затрачиваемое на обслуживание алгоритма можно определить из соотношения
Та=Тб+m*Tm (1.1.) где
Та-время, затрачиваемое на обслуживание алгоритма Тб-базовое время,
затрачиваемое на обслуживание алгоблока при значении модификатора m=0 . Тm-
дополнительное время, затрачиваемое на обслуживание алгоритма при каждом
приращении модификатора на
единицу.
Найденное время Та является определяющим при определении и установлении
времени цикла Тц обработки информации. Общее время Таб должно быть меньше
Тц. Общее время Таб, затрачиваемое на обслуживание всей алгоритмической
структуры, запрограммированной
в контроллере определяется как N Таб=#Тai (1.2.) i=1 где N-число
задействованных алгоблоков. Помимо времени обслуживания, алгоблоки
используют часть объема оперативной
памяти (ОЗУ), которая необходима для хранения алгоритма и обработки
информации. Условно эти области обозначены ОЗУ1 и ОЗУ2. В области ОЗУ1
хранятся значения параметров, которые не записываются в ППЗУ , а в ОЗУ2
параметры, записываемые в ППЗУ. В общем случае объем памяти требуемый
алгоблоку Па можно определить из соотношения Паj=Пбj=m*Пм
(1.3.) где Паj- базовый объем памяти, требуемый алгоблоку при модификаторе
m=0. Пбj- дополнительный объем памяти, требуемый при приращении
модификатора на единицу. Общая область ОЗУ1, требуемая для задействованных
алгоблоков N Паб1=#Пa1i
(1.4.) i=1
Аналогично для ОЗУ2.
N
Паб2=#Пa2i (1.5.)
i=1
Свободные области ОЗУ1 и ОЗУ2 представляет собой не использованный ресурс.
При программировании контроллера необходимо следить за тем, чтобы объем
памяти занимаемый задействованными алгоритмами не превышал ресурсы ОЗУ1 и
ОЗУ2. Общий ресурс памяти: ОЗУ1-2300 байт; ОЗУ2-2680 байт.
Процедуры обслуживания алгоблоков.
Обслуживание алгоблоков в блоке контроллера ведется циклически с
постоянным времени цикла, значение которого устанавливается при
программировании приборных параметров. Цикл обслуживания начинается с
алгоблока 01 и продолжается в порядке возрастания номеров. По
истечению времени цикла, обслуживание начинается с алгоблока 01. Время
цикла может изменятся в пределах от 0.2 до 2 с. с шагом 0.2 с.С учетом
затраченного времени на обслуживание всех алгоблоков Таб время цикла Тц
должно превышать эти затраты. Излишки времени т.е. разность
Тц-Таб используется для выполнения процедур самодиагностики. Если в _
оставшееся в цикле время нет возможности полностью выполнить диагностику ,
то эта процедура растягивается на несколько циклов. Это может привести к
несвоевременному выявлению ошибок. Кроме того во
время цикла обслуживание происходит передача и прием информации по
интерфейсному каналу. Таким образом Тц>Таб=Тин (1.6.) Если это
соотношения не выполняются, необходимо увеличить время цикла Тц или
упростить решающую задачу. При выборе времени цикла следует оставлять
резерв, не меньше 0.04-0.08с.
4. Подготовка и включение РЕМИКОНТ Р 130
Регулирующий контроллер РЕМИКОНТ Р-130 является пр | |
