ПРОГРАММИРУЕМЫЕ КОМАНДОАППАРАТЫ

Программируемый командоаппарат (ПК) – устройство, осуществляющее управление электроавтоматикой с помощью определенных алгоритмов, реализованных программой, хранящейся в памяти устройства. ПК может применяться автономно в системе ЦПУ, либо входить в состав общей системы ЧПУ (например, в систему управления гибким производственным модулем). ПК применяют также для управления оборудованием автоматических линий, складов гибких производственных систем и др.

Структурная схема ПК представлена на рис. 6.1. Модули ввода формируют сигналы, поступающие от различных периферийных устройств (путевых датчиков, электрических аппаратов, тепловых реле и т. п.) и защищают (посредством оптронной развязки) электронное оборудование от помех. Сигналы, поступающие на вход, имеют лишь два уровня, соответствующие логическому «0» и «1».

Рис.6.1. Структурная схема ПК:

1 – процессор, 2 – таймер и счетчики, 3 – перепрограммируемая память, 4 – оперативная память (ОЗУ), 5 — общая шина связи блоков, 6 — блок связи с УЧПУ или ЭВМ, 7 — блок подключения пульта для программирования, 8 — модули ввода, 9 — коммутатор ввода—вывода, 10 — модули вывода, 11 — пульт программирования с клавиатурой и дисплеем

Модули вывода подают сигнал на управляемые исполнительные устройства электроавтоматики станка (контакторы, пускатели, электромагниты, сигнальные лампы, электромагнитные муфты и т. п.). Если выходной сигнал равен « 1 », то соответствующее устройство получает команду на включение, а если «О» — на выключение. В соответствии с параметрами управляемых устройств модули вывода имеют силовые электронные ключи (транзисторне или тиристорные), рассчитанные на различную силу тока (обычно до 2,5 А) и напряжение.

Процессор с памятью решает логические задачи управления модулями вывода на основе информации, поступающей на модули ввода, и алгоритмов управления, введенных в память.

Программируемые логические микроконтроллеры (ПЛМК) в основном ориентированы на реализацию логических функций и используются вместо релейных схем управления, т.е. для управления полупроводниковыми схемами электроавтоматических устройств технологических объектов.

ПЛМК реализуют функции командоаппаратов и микроконтроллеров и создаются на базе микроЭВМ. Данные микроЭВМ можно рассматривать как универсальную программно-настраиваемую модель цифрового управляющего автомата. Возможность применения ПЛМК в качестве универсального локального устройства управления разными технологическими процессами достигается путем внесения в ПЛМК программы, определяющей алгоритм работы конкретного объекта управления без изменения его электрической структуры.

В состав ПЛМК, как минимум, входят логический микропроцессор с блоком управления, оперативная память, пульт настройки и загрузки управляющей программы и устройство связи с объектом управления (Рисунок 5.2).

Рисунок 6.2 - Программируемый логический микроконтроллер

На рисунке 6.2 представлена обобщенная структурная схема ПЛМК, в который входят различные устройства. Центральный логический процессор (ЦЛП) обеспечивает логическую обработку поступающей информации в соответствии с записанной программой в памяти программы и моделирует конкретную релейную схему. Устройство управления логического процессора опрашивает все входы и выходы блока регистров, производит логическое сравнение состояния входов и выходов и по результатам сравнения включает или выключает те или иные исполнительные органы через схему устройства связи с объектом управления. Микроконтроллер с помощью программного таймера и счетчика последовательно, строка за строкой, опрашивает (сканирует) память программ и с помощью ЦЛП производит вычисления логических функций согласно уравнениям, поступающим из памяти программ, и заносит вычисленные значения в память данных. После того, как опрос памяти окончился, устройство управления микроконтроллера выполняет обмен данными между входными и выходными регистрами блока регистров и памятью данных. Затем опрос памяти программ повторяется от начала до конца.

Таким образом, опрос памяти программ и обмен данными периодически повторяется в процессе управления. Однократный проход логического процессора по всей программе называют циклом полного опроса (сканирование) памяти, а время, в течение которого этот цикл исполняется, временем цикла. Оно характеризует быстродействие микроконтроллера.

Программируемые логические микроконтроллеры реализуют относительно простые функции управления и обладают рядом важных особенностей. Первая из них заключается в том, что циклы непрерывно повторяются в режиме управления объектом. Циклы состоят из отдельных фраз следующего содержания: «фотографирования» состояния узлов объекта (опрос выходов), переработки данных совместно с данными новой фразы и выдачи управляющих сигналов на исполнительные органы. «Фотографирование» состояния объекта управления в данный момент времени реализуется вводом в соответствующие ячейки памяти сигналов опроса состояния объекта (получение ответов от соответствующих аппаратов).

Вторая особенность ПЛМК заключается в том, что для программирования используют простейшие специализированные, но эффективные языки программирования или языки символического задания алгоритмов управления: простые, описывающие релейно-контактные схемы; логических функций; описывающие УП с помощью операторов управления; символического кодирования и т. д.

Третьей особенностью ПЛМК является то, что они могут функционировать без постоянного обслуживающего персонала в процессе эксплуатации.

Тема 7

Поиск по сайту: