26 Структурная схема цифровой системы управления на основе контроллера.
Контроллер представляет собой комплекс технических средств, в состав которых входит модуль центр. процесса (МЦП) УСО, а также другие компоненты, объединенные стандартной шиной.
Контроллер является проектно-компонуемым изделием— его состав и конфигурация определяются требованиями техн. процесса. Контроллер предназначен для приема и обработки информации, поступающей от измерительных преобразователей и дискретных датчиков и выдачи управл. воздействий на ИМ и устройства сигнализации, а также для передачи данных в ЭВМ.
Основными функциями контроллера явл-ся:
управление ходом технологического процесса;
сигнализация при отклонении параметров от технологического регламента.
Осн. звеном явл. МЦП. В состав МЦП входит высокопроизводительная микросхема процессора, оперативная память, флэш память, последовательные порты СОМ. В состав входят так же параллельный порт, адаптер для подключения к видеомонитору, контроллер Ethernet для передачи данных на более высокий уровень локально-промышленной сети, входи базовое программное обеспечение (что ускоряет запуск изделия).
Связь МЦП с датчиками ИМ осуществляется через модули УСО.
Сущ. 4 разновидности модулей УСО:
1-модули аналогового ввода;
2-вывода;
3-дискретного ввода;
4-вывода.
Основными характеристиками модуля УСО является кол-во входных и выходных каналов; тип (характеристика входных и выходных сигналов)
Таким обр. для цифрового сигнала характерным явл-ся наличие двух уровней напряжения (5В-высокий уровень (логическая единица) и 0В (логический нуль))
27 Логический элемент и-не, или-не.
А |
В |
И |
НЕ |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
В промышленности выпускается 7 типов логических схем, наиболее широко представлена схема И-НЕ, что связано с универсальны ее характером.
Собирая логические схемы между собой можно поучить различные цифровые устройства. В общем случаи полученные схемы можно разбить на 2 группы: комбинационные логические схемы(КЛС) и последовательсные. КСЛ состояние выходов в любой момент времени определяется состоянием входов. В последовательсных схемах состояние выходов также зависит от предыдущего состояния входа. Структурной ячейкой в КСЛ является вентиль, в последовательсных является триггер. Собирая триггеры между собой можно получить счетчики, различные устройства запоминания.
RS-триггер
S,R-входы
Q,Q- выходы
R |
S |
Q |
Q- |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
28 Структурная схема и основная функция устройства аналогового ввода информации.
Датчики преобразования технологического параметра в электрические сигналы. Уровни этих сигналов, как правило, не соответствуют требованиям АЦП. Поэтому необходимые схемы нормализации сигналов АЦП преобразовывает аналоговый сигнал в цифровой, а устройство управления обеспечивает связь с ЦП и организовывает работу АЦП и мулитиплексора.CНC-схема нормализации сигналов.
В ряде случаев для управления технологическим процессом требуется аналоговый выходной сигнал (исполнительный механизм, электропневматический преобразователь, частотный преобразователь). Сопряжение УВК с такими устройствами осуществляется посредству модулей аналогового вывода.
Структурная схема устройства аналогового вывода
ЦАП вырабатывает аналоговый сигнал, пропорционально цифровому значению поступающего от процесса. Устройство управления обеспечивает связь с ЦП и передачу данных к ЦАП. Выходные сигналы ЦАП (напряжение или ток) приводятся к виду, требуемого для управления исполнительного устройства.