Программно-технический комплекс Учебное пособие Новочеркасск юргту (нпи) 2010. Удк 519. 23 (075. 8) Ббк 22. 17я73

Вид материала

Учебное пособие

Содержание 3.2. Программирование PLC Smart I/O Profibus РNO VMEbus с помощью любой кросс-системы. Для всех модулей ввода/вывода предоставляются драйверы. Любое программное обеспечение може OS-9, может программировать Smart I/O

Подобный материал:

• Практикум Новочеркасск юргту (нпи) 2010 удк 330 (075. 8) Ббк 65. 012. 1я73, 2097.42kb.
• Учебно-методическое пособие Новочеркасск юргту (нпи) 2011 г. Удк 004 : 012 (076) ббк, 1329.07kb.
• Учебно-методическое пособие Новочеркасск юргту (нпи) 2011 г. Удк 004 : 012 (076) ббк, 994.64kb.
• Пособие предназначено для студентов, изучающих курсы «Экономики» и«Экономической теории», 4766.75kb.
• Учебно-методическое пособие Новочеркасск 2006 удк 004. 4 (07), 341.54kb.
• Учебное пособие к практическим занятиям по дисциплине «Физическая культура» Новочеркасск, 1055.75kb.
• Конспект лекций москва 2004 удк 519. 713(075)+519. 76(075) ббк 22. 18я7, 1805.53kb.
• Данное пособие предназначено для кураторов академических групп младших курсов, а также, 1695.39kb.
• Пособие предназначено для студентов специальности «Прикладная информатика (в экономике)», 1911.82kb.
• Учебное пособие тверь 2008 удк 519. 876 (075. 8 + 338 (075. 8) Ббк 3817я731-1 + 450., 2962.9kb.

3.2. Программирование PLC

Концепции открытого программируемого логического контроллера (PLC). К классическим системам относят конфигурации на шине VMEbus с блоком центрального процессора (ЦП) на базе микропроцессоров семейства МС63ххх и оснащенные ОС РВ OS-9. Такие конфигурации снабжены интерфейсами SCSI, последовательными портами для подключения терминалов и других устройств, генератором системного времени, часами реального времени (RTC), встроенным графическим контроллером, сетевым контроллером и устройствами цифрового и/или аналогового ввода/вывода.

В качестве инструментальных систем разработки используется система разработки (Dev Pak) OS-9, кросс-системы для рабочих станций Unix (Unibridge), для IBM PC (PCbridge), a также интегрированная кросс-среда FasTrak, имеющая графический интерфейс с пользователем. FasTrak реализована для различных типов Unix-платформ и для IBM PC-совместимых платформ под MS-Windows. Целевые системы (target systems) не слишком отличаются от классической системы разработки OS-9 на базе шины VME и микропроцессора МС68ххх. За счет этого возможна реализация графического интерфейса с пользователем (с целью визуализации процессов и т.п.) даже на целевой системе. Возрастающая сложность подобных систем не представляет никаких проблем для программирования и отладки, так как одним из преимуществ ОS-9 является доступность и на целевых системах всех отладочных средств, имеющихся в системе разработки.

Классические программируемые логические контроллеры (PLC). В результате объединения мощи ОС РВ OS-9 и PLC в единой концепции появился Smart I/O (умный ввод/вывод), представляющий собой систему без шины VMEbus, в которой ЦП на базе дешёвого микропроцессора МС68302 последовательные порты, DC/DC-преобразователь собраны в одном компактном промышленном кожухе. Предусмотрены разъёмы для EPROM или Flash EPROM, DRAM, SRAM и последовательных EEPROM.

Возможности ввода/вывода Smart I/O. В отличие от множества существующих PLC, имеющих жесткую конфигурацию, Smart I/O имеет модульную структуру, позволяющую гибко изменять конфигурацию, сокращать и наращивать число каналов ввода/вывода. Номенклатура модулей ввода/вывода перекрывает, практически, все потребности промышленной автоматизации. Это модули:

• дискретного ввода;
  
• дискретного вывода;
  
• релейного выхода;
  
• цифроаналоговые преобразователи по напряжению и по току;
  
• аналого-цифровые преобразователи по напряжению и по току;
  
• входы с термопар с механизмом компенсации холодного спая;
  
• входы с термосопротивлений;
  
• частотные входы;
  
• последовательные интерфейсы.
  

В модулях предусмотрена оптическая изоляция системной части от объекта. В модулях аналогового ввода есть встроенные средства автокалибровки. Входы и выходы имеют защиту от перенапряжения и короткого замыкания. DC/DC-конвертор Smart-контроллера обеспечивает гальваническую развязку с объектом. В модулях приняты меры по помехозащищенности. Smart-контроллер снабжён кроссовыми разъемами с зажимом под винт, позволяющими подсоединять проводники с объекта. Контроллер Smart имеет интерфейс промышленной сети PROFIBUS для интеграции в единую систему контроллеров Smart и другие вычислительные средства, снабжённые этим интерфейсом.

Коммуникационные возможности. Важнейшим свойством систем PLC является взаимодействие нескольких PLC между собой и с управляющей (супервизорной) системой. Ценовые ограничения систем PLC диктуют необходимость использования традиционных последовательных коммуникаций на базе протоколов Fieldbus (табл. 3.1).

Таблица 3.1

Выбор протокола Profibus для Smart I/O обусловлен тем, что:

• шинный протокол (OSI-уровень 2) реализован в микрокодах популярнейшего микропроцессора МС68302 и МС68360;
  
• Profibus является лидером на рынке промышленных сетей Fieldbus в Европе (38% всех применений) и завоевал широкую популярность во всем мире;
  
• развивается и поддерживается Международной Ассоциацией пользователей Profibus РNO (Европа) и РТО (США).
  

Принято решение снабжать все модули Smart I/O встроенной поддержкой Profibus (OSI-уровень 7), которая совместима с существующими аппаратными средствами. Встроенная поддержка других промышленных сетей может быть обеспечена по запросам пользователей. Поскольку система исполнения OS-9 содержит TCP/IP, можно сделать следующий важнейший шаг и реализовать сетевую структуру всей распределенной системы автоматизации сверху до низу.

Программирование Smart I/O. Стандартное программирование может вестись либо с помощью системы разработки на основе VMEbus с помощью любой кросс-системы. Для всех модулей ввода/вывода предоставляются драйверы. Любое программное обеспечение может работать в среде OS-9 и на Smart I/O. Такая стратегия программирования гарантирует защиту вложений в разработку программного обеспечения и высокую степень совместимости – от высокопроизводительных моделей ЦП на базе VMEbus на верхнем уровне до систем PLC на основе Smart I/O на нижнем уровне.

PLС-программирование. Новинкой для мира традиционных PLC является другой метод программирования. Это – взаимосвязь между OS-9 и PLC. Международная электротехническая комиссия, (МЭК (IЕС)) определила программный стандарт (IЕС1131-3), включающий языки последовательных функциональных портов, функциональных блок-схем, релейных схем, списка инструкций, структурированного текста. Все они могут комбинироваться между собой при разработке конкретных приложений. Существует возможность вызова стандартных программ, написанных на языке ANSI-C.

Смешанное программирование. Особенностью Smart I/O является сочетание преимуществ ОСРВ OS-9 и PLC:

1. пользователь, умеющий программировать PLC, может программировать Smart I/O традиционными методами, не изучая языки и технологии, которые он не хочет знать;
   
2. в то же время специалист, знакомый с OS-9, может программировать Smart I/O с помощью языка С, не вникая в программные уровни.