2015-07-21
1761
ИЗУЧЕНИЕ ПРИНЦИПОВ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ
ПО ЗАДАННОМУ АЛГОРИТМУ ОБЪЕКТАМИ НА БАЗЕ МИКРОКОНТРОЛЛЕРОВ СЕРИИ «Twido»
ФИРМЫ «Schneider Electric».
методическое руководство к лабораторным работам по курсу
"АВТОМАТИЗАЦИЯ ГОРНОГО ПРОИЗВОДСТВА"
для специальности 180400. "Электропривод и автома-
тика установок и технологических комплексов".
(для студентов очного и очно-заочного обучения)
- 2006 г. -
Составитель: доц.САЖИН Р.А.
Рецензор mvolt
УДК 658.5
ИЗУЧЕНИЕ ПРИНЦИПОВ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПО ЗАДАННОМУ АЛГОРИТМУОБЪЕКТАМИ НА БАЗЕ МИКРОКОНТРОЛЛЕРОВ СЕРИИ «Twido» ФИРМЫ «Schneider Electric». (сост. доц.. САЖИН Р.А. ПГТУ 2006г)
Приведено описание микроконтроллера «Twido» и методов построения программ на языке «лестничных диаграмм» для его применения в составе систем автоматического управления объектами.
1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ.
Целью лабораторной работы является знакомство с устройства и принципами программирования работы по заданному алгоритму микроконтроллера «Twido» фирмы «Schneider Electric»
|
|
|
2. ОПИСАНИЕ УСТРОЙСТВА МИКРОКОНТРОЛЛЕРА
СЕРИИ «Twido»
И СТЕНДА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРИНЦИПОВ ЕГО ПРОГРАММИРОВАНИЯ В СОСТАВЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ.
Микроконтроллер «Twido» представляет собой мощный программируемый логический микроконтроллер (ПЛК), управляемый программой, написанной на особом алгоритмическом языке «TwidoSoft»(Брехня). Фирма «Schneider Electric» выпускает целый ряд микроконтроллеров этой серии. В стенде смонтирован контроллер типа LMDA20DUK. Этот контроллер модульного типа, работающий совместно с модулем TWDAММ3HT аналогового ввода-вывода и дисплейным модулем TWDXCPODM, которые сочленены в единый управляющий комплекс посредством системной шины «ISA» (Брехня).
Микроконтроллер «Twido» имеет следующие технические параметры:
| Количество дискретных входов | ||
| Количество дискретных (транзисторных) выходов | ||
| Максимальное количество модулей расширения | ||
| Объем памяти приложений (инструкций) | ||
| Количество внутренней памяти (бит) | ||
| Количество внутренних слов | ||
| Количество таймеров | ||
| Количество счетчиков | ||
| Напряжение питания (вольт) | ||
| Счетчик число каналов частота (КГЦ) емкость (Бит) | 5 и 20 | |
| Управление движением число каналов частота (КГЦ) | ||
| Аналоговый вход контроллера число каналов диапазон разрешение (Бит) | от 0 до 10в | |
| Аналоговый потенциометр (Выставляемое значение) | 0 - 1023 |
Аналоговый модуль расширения TWDAММ3HT микроконтроллера «Twido» имеет следующие технические параметры:
| Количество аналоговых входов | ||
| Количество аналоговых выходов | ||
| Диапазон канала входа | от 0 –10 В 4 – 20 мА | |
| Диапазон канала выхода | от 0 –10 в 4 – 20 мА | |
| Разрешение (разрядность) бит | ||
| Значение младшего бита | 2.5 мВ 40 мА | |
| Напряжение питания (вольт) | ||
| Перегрузка канала (максимальный сигнал) | 13 В 40 мА | |
| Точность измерения % | 0.2 |
Для подачи входных сигналов к микроконтроллеру и для регистрации его выходных сигналов в стенде используются пассивные кроссовые модули типа АВЕ-7Н32Е, черезкоторыеспомощью многожильного соединительного кабеля подключают к входам контроллера кнопки входных сигналов, а его выходы подключают к индикаторным лампам и релейному модулю типа АВЕ-7R08S111. Схема размещения всех модулей и элементов стенда показана на Рис.1.
|
|
|
На лицевую панель стенда вынесены кнопки (К1-К12) для формирования входных сигналов, а так же индикаторные лампы (L1-L8) для регистрации состояния дискретных выходов базового модуля контроллера.
Величина сигналов на входах аналогового модуля устанавливаются потенциометрами «R1» и «R2», а регистрируются двумя соответствующими вольтметрами. Выходной сигнал этого модуля подается на третий вольтметр. Переключатели «П1» и «П2» переключают входные каналы этого модуля на разъем предназначенного для подключения аналоговых датчиков (например тахогенератора). Сигналы этих датчиков так же регистрируется входными вольтметрами.
Рис.1. Лицевая панель стенда для изучения принципов работы и программирования контроллера «Twido».
Электрическая схема подключения модулей стенда к источнику питания и к источникам входных сигналов, а так же к индикаторам выходных сигналов показана на Рис.2.
Блок питания формирует стабилизированное напряжение питания стенда величиной в 24 вольта. Это напряжение через кнопки (тумблеры) К1-К12 с помощью кроссового модуля и многожильного кабеля подается на дискретные входы I 0 -I 11 базового модуля. Потенциометры R1 и R2 непосредственно подают через переключатели П1 и П2 регулируемый уровень сигнала на входы аналогового модуля расширения. При другом положении переключателей П1 и П2 сигнал на эти входы подается через разъем 1 от аналоговых датчиков. К входам IA1 и IA2 и выходу QA1 аналогового модуля непосредственно подключены соответствующие вольтметры.
Выходные сигналы микроконтроллера с выходов Q1-Q8 с помощью кроссового модуля и многожильного кабеля подается на индикаторные лампы L1-L8 и параллельно на релейный модуль, управляющий внешней нагрузкой.
Все контроллеры «Twido» имеют последовательные порты для связи с компьютером верхнего уровня или для связи с удаленными контроллерами, работающие по протоколу RS-485. Эта связь осуществляется через кабельное устройство TSX PCX 1031,играющего роль преобразователя протокола. С помощью этого устройства возможно подключение контроллера «Twido» к порту RS-232 компьютера.
Рис.2. Схема электрическая, принципиальная стенда для изучения принципов работы и программирования контроллера «Twido
Управление работой контроллера «Twido» производится программой записанной на языках программного пакета «TwidoSoft». (Брехня).
3. ПОРЯДОК ВКЛЮЧЕНИЯ В РАБОТУ И КОНФИГУРИРОВАНИЕ МИКРОКОНТРОЛЛЕРА «Twido»
Для включения микроконтроллера «Twido» необходимо подключить его к электророзетке (Маразм) и переключить тумблер К13 в нижнее положение, при после некоторого первоначального мигания загорается экран дисплея и светодиодные индикаторы базового модуля и модуля расширения. При полном включении контроллера эти мигания прекращаются и на его экране появляется следующее сообщение:
| RUN 320 | При первоначальном включении компьютера в его памяти отсутствует программа управления, при его повторном включении в памяти остается предыдущая программа. |
Программирование начинается с запуска программного пакета «TwidoSoft». Для этого на рабочем столе управляющего компьютера нужно найти иконку этого пакета и двойным нажатием по ней мыши запустить этот пакет, после чего на экране появится его рабочее окно:
|
|
|
Рис.3. Часть исходного рабочего окна программного пакета «TwidoSoft».
Горизонтальное главное меню этого пакета содержит следующие позиции:
File; Edit; View; Tools; Hardware; Software; Program; PLC; Window; Help.
При раскрытии позиции «File» появляется вертикальное меню:
| New Open …….. …….. ____________ ……… ……… ___________ Preferennses | Позиция «NEW» необходима для создания новой программы, в то время как позиция «OPEN» раскрывает существующую в памяти компьютера программу с расширением «*.twd». Для создания новой программы (проекта) необходимо выбрать позицию «NEW». При раскрытии этой позиции меняется название рабочего окна этого приложения Рис.4.1. и появляется дополнительное окно «Functional Level Management» Рис.4.2. предназначенного для выбора уровня системы управления заложенной в проекте. В наших программах в этом окне сразу можно на нажать клавишу «ОК». |
Прежде чем начать программирование нового проекта необходимо сконфигурировать систему, а для этого после удаления окна «Functional level Management» необходимо курсор переместить влево и установить на позицию «TWDLMDA40DTK» в главном меню. При нажатии правой клавиши «мыши». в появившемся вертикальном всплывающем меню выбрать позицию «Change Base Controller», раскрытие которой вызовет появление окна с таким же названием Рис.4.3. В этом окне в колонке «Controller» представлен перечень всех модификаций контроллеров серии «Twido». В этом перечне необходимо курсор установить на позицию «TWDLMDA20DUK» и нажать клавишу «Change». После чего выбранный тип контроллера заменит исходный его тип в главном меню (т.е. позиция TWDLMDA40DTK будет заменена на TWDLMDA20DUK).
Рис.4. Фрагмент окна программного пакета «TwidoSoft» при создании нового проекта.
На следующем этапе конфигурации системы необходимо добавить к ней аналоговый модуль. Для этого надо установить курсор на позицию «Expansion Bus» главного меню и нажать правую клавишу «мыши». В результате чего появляется строковое меню «Add module». Переместив на него курсор, нажмите левую клавишу «мыши» и в появившемся окне «Add Module» аналогично выберете позицию «TWDAММ3HT» и нажмите клавишу «Add». На этом заканчивается конфигурирование системы.
|
|
|
После чего программа попросит присвоить имя новому проекту. Если этого не сделать, то новая конфигурация не будет сохранена. После присвоения имени файлу проекта конфигурирование модулей стенда для реализации этого проекта заканчивается.
4. ЯЗЫКИ, ОБЪЕКТЫ ПРОГРАММИРОВАНИЯ МИКРОКОНТРОЛЛЕРА «Twido»
Программирование контроллера «Twido» может быть реализовано на одном из двух языков программного пакета «TwidoSoft». Один из этих языков имеет название «Ladder», другой называется «List».
Язык «Ladder» является языком лестничной логики (или схемным языком), в то время как язык «List» является языком набора команд и выражений. Язык «List».имеет некоторую схожесть с языком «Ассемблер». В состав пакета «TwidoSoft» входят средства быстрого перевода программы записанной на одном из этих языков а другой.
