Области памяти
С помощью устройства программирования (программатор или ПК) разрабатываются конфигурационные данные для модулей СПУ (системные данные), а также программа пользователя, которая состоит из управляющих команд и управляющих данных, которые содержатся в кодовых (логических или программных) блоках и блоках данных. Сюда также относятся таблица символов, комментарии к программе и настройки коммуникационных связей. Сначала эта информация находится в системе разработки (программатор или ПК) и может быть передана в CPU:
Посредством последовательного интерфейса между ПК и CPU. Информация попадает в загрузочную память, которая выполнена в виде памяти типа RAM. При таком способе изменения выполняются быстро, как, например, это необходимо во время введения в эксплуатацию или тестовой фазы.
Посредством программируемой Flash EPROM карты памяти, которая подключается в предусмотренное гнездо CPU. С помощью карты памяти расширяется объем загрузочной памяти. Карточка памяти содержит не стираемую информацию в ПЗУ.
Рисунок 2.3 –Виды памяти ПЛК
В загружаемой памяти помещается прикладная программа в форме программных блоков, блоков данных и данных конфигурации технических средств (CPU, модули ввода и вывода и т. д.). В зависимости от системы программного управления могут быть там также записаны таблицы описания и символов (определение символьных переменных) и комментарии.
В оперативной памяти помещаются только те части прикладной программы, которые относятся в данный момент времени к процессу, в основном коды программ и данные пользователя. Эти части программ копируются операционной системой CPU из загружаемой памяти в оперативную память. Оперативная память выполнена в виде RAM - память.
Системная память содержит данные, которые обрабатываются в текущий момент программой управления (относящиеся к процессу управления объектом), сюда относятся также входы и выходы дискретных модулей, которые собраны в так называемые таблица отображения процессов входов и таблица отображения процессов выходов, а также маркеры, таймеры и счетчики.
При включении питания управляющее устройство устанавливает в нуль все счетчики, таймеры, маркеры, аккумуляторы и отображения процессов входов и выходов. Для выполнения программы УУ считывает последовательно строки программы, выполняя записанные в них указания.
Маркеры – это ячейки памяти для хранения промежуточных результатов. К маркеру можно получать доступ на запись и чтение (способом бита, байта, слова или двойного слова). Часть маркеров устанавливаются как остаточные маркеры, то есть они сохраняют свое состояние даже при исчезновении напряжения.
Таблицы отображения процесса – это область памяти для отображения состояния бинарных сигналов со входов и выходов в реальном времени. Данные поступают с модулей ввода и передаются на модули вывода. Микропроцессор получает доступ к этой области при обработке программы.
Таймеры и счетчики являются также областями памяти, в которые управляющее устройство заносит числовые величины для функций времени и счета (например, подсчет количества событий, установление временной задержки и т.д.).
Аккумуляторы (AKKU) - это буферная память, которая работают вместе с арифметически – логическим устройством при операциях загрузки или пересылки.
Адресные регистры – это ячейки памяти для записывания базового адреса при регистровой косвенной адресации.
Внутренняя шина.
Периферийная шина (P-Bus) – это составная часть внутренней шины, осуществляет обмен данными между CPU и модулями системы ввода-вывода (передача данных меньше байта). Периферийная шина является Mono-Master-Bus, то есть только CPU может инициировать передачу данных.
Коммуникационная шина (K-Bus) является составной частью внутренней шины, осуществляет передачу данных к функциональным модулям быстрого счета, регулирования, позиционирования и т.д.) и к коммуникационным процессорам (коммуникационный модуль для подключения к полевой шине). Она оптимизирована для обмена большими объемами данных.
Программирование контроллеров малой мощности выполняется с помощью кнопок, расположенных на лицевой панели или с помощью переносного пульта для программирования. В качестве пульта часто используется ноутбук. Программирование мощных контроллеров выполняется с помощью персонального компьютера, на котором устанавливается специальное программное обеспечение, выполняющее трансляцию технологического языка стандарта МЭК 61131-3 в исполняемый код процессора, который загружается в ПЗУ ПЛК, например, через порт Ethernet.
MPI – Multi-Point Interface (интерфейс подключения программатора);
K-Bus – Коммуникационная шина,
P-Bus – Периферийная шина;
SM – модули ввода/вывода (сигнальные);
FM – функциональные модули (выполняют специфические задачи управления);
CP – дополнительный коммутационный модуль (коммутационный процессор).
Рисунок 2.4 –Архитектура коммутационных связей ПЛК
Контрольные вопросы
Перечислите основные компоненты типовой конструкции ПЛК.
Перечислите основные типы и характеристики ПЛК.
В чем состоят задачи процессорного модуля? Какую структуру имеет процессорный модлуь?
Какие типы памяти содержит центральный процессор. В чем состоят их задачи?