Архитектура контроллеров

Основой МПСА является, программируемый логический контроллер (ПЛК). ПЛК это специализированное микропроцессорное устройство, предназначенное для обработки сигналов от внешних источников (датчики, преобразователи) и управление подключенными исполнительными механизмами по определённому алгоритму (программе).

В состав общей схемы входит:

1. Блок питания (БП). 2. СРU (ЧПУ). 3. Модули ввода. 4. Модули вывода.

В состав ЧПУ входит: 1. Микропроцессор. 2. Память. 3. Коммутационный процессор.

Т_С – модули дискретных сигналов. Т_I – модули аналоговых сигналов.

Микропроцессор – это устройство, которое считывает преобразованные данные и выполняет находящуюся в памяти контроллера программу с воздействием на исполнительный механизм.

Память – это средство хранения текущей информации, измеренное значение давления, температуры, вибрации, а также там располагается программа действий.

Коммутационный процессор, обеспечивает по интерфейсным (цифровым) каналам, связь с внешним миром. В качестве внешних устройств могут выступать программированные логические контроллеры, микропроцессорная КИП, средства наблюдения и отображения изображения.

Модули ввода информации, преображают электрический сигнал в цифровой сигнал для последующей обработки.

Модули вывода, осуществляют преобразование цифрового сигнала в электрический 4-20мА, для воздействия на исполнительный механизм.

Информация может быть аналоговая и дискретная, соответственно модули ввода и вывода бывают, аналоговые и дискретные.

Аналоговый сигнал – это непрерывно изменяющаяся величина, например сигнал температуры, вибрации, давления и т.д.

Дискретный сигнал – это сигнал, который имеет два состояния (замкнутый, разомкнутый или задвижка открыта, задвижка закрыта).

Унифицированный сигнал – это электрический сигнал, поступающий от датчика, прибора механизма.

В качестве единицы информации используют байтовую систему, которая состоит из ячеек (0,1).

Модуль аналогово ввода нужен для преобразования унифицированных сигналов в цифровые сигналы, модуль вывода наоборот.

Каждый модуль ввода имеет:

1. Шину данных. 2. Шину управления. 3. Шину архива. 4. Шину питания.

Память состоит

Память состоит из ПЗУ и ОЗУ. ПЗУ – это (постоянное запоминающее устройство) энергонезависимая память, в ней находится операционная система.

ОЗУ – энергонезависимое оперативное запоминающее устройство.

Процессор осуществляет:

1. Сбор данных→статус RAM→предыдущих параметров.
2. Обработка данных.
3. Выдача данных на исполнительный механизм.
4. Сбор данных →таблица статус RAM.

Это всё называется циклом выполнения программы, время на выполнения программы не более 250 миллисекунд, в зависимости от сложности информации время будет меняться, но на обработку одного цикла не более 250 миллисекунд.

Типы контроллеров

Контроллеры бывают типов: “Эмикон”, “Моторола”.

Первый тип контроллера – это контроллер модульного исполнения. Каждое устройство располагается в своём модуле: модуль памяти, модуль питания, и модуль связи и т. д. Все модули устанавливаются в общую корзину, которая называется процессорной корзиной.

Второй тип – это контроллеры одномодульного исполнения, т.е. в одном модуле находится: процессор, элементы связи, сбора информации и т.д.

Третий тип – это контроллеры одномодульного исполнения компактного типа, они ровно на половину меньше контроллеров, модульного типа. Эти контроллеры содержат в себе процессор, модуль связи и т. д.

Четвёртый тип – это одно-классные контроллеры, выполненные в виде платы, которая устанавливается на вычислительную платформу и состоит: процессор, память, сбор информации осуществляется по интерфейсам и обрабатывается в одной плате, но обрабатывает малый объём информации.

Пятый тип – это микроконтроллер, в одном корпусе которого находится процессор, т.е. готовый комплект для обработки какого-то одного устройства, например защита электродвигателя. Число обрабатываемой информации ограничено числом подключаемых датчиков.

Протоколы Моdвиs (мотбас), осуществляют скорость передачи информации 19,2кб/c на расстоянии15м, а Моdвиs + (мотбас плюс) – скорость передачи 1мб/с и на расстояние 1,8км.