- •Министерство образования и науки рф
- •Микропроцессорные средства автоматизации энергетических систем
- •Введение
- •1. Дискретная автоматика
- •1.1. Формы представления информации
- •1.2. Способы представления дискретной информации
- •1.3. Системы счисления, используемые в вычислительной технике
- •1.4. Булевы функции
- •1.5. Синтез систем дискретной автоматики
- •1.5.1. Синтез дискретных схем по таблицам состояний.
- •1.4.1. Система равносильных преобразований
- •1.5.2. Синтез многотактных систем дискретной автоматики
- •2. Цифровые промышленные сети
- •2.1. Структура промышленных сетей
- •2.1.1. Топология промышленных сетей
- •2.2. Аппаратные интерфейсы пк
- •2.2.1. Стандарт rs-232c
- •2.2.2. Последовательная шина usb
- •2.3. Физические интерфейсы
- •2.3.1. Интерфейс rs-485
- •2.3.1.1. Автоматический преобразователь интерфейсов usb/rs-485 овен ас4
- •2.3.2. Интерфейс «Токовая петля»
- •2.3.2.1. Адаптер интерфейса овен ас 2
- •2.4. Сенсорные сети
- •2.4.1. Сеть modbus
- •2.4.2. Hart-протокол
- •2.4.4. Сеть Interbus-s
- •2.5. Контроллерные сети
- •2.5.1. Сеть bitbus
- •2.5.2. Сеть profibus
- •2.8. Универсальные сети
- •2.8.1. Сеть Foundation Fieldbus
- •2.8.2. Шина can
- •2.9. Физическая среда передачи данных
- •3. Микропроцессорные устройства защиты и автоматики
- •3.1. Структурная схема цифрового реле защиты
- •3.1.1. Самодиагностика устройств црз
- •3.1.1.1 Сторожевой таймер
- •3.2 Микропроцессорные устройства «Сириус»
- •3.2.1 Микропроцессорные устройства «Сириус-с»
- •3.2.2 Микропроцессорные устройства «Сириус-в»
- •3.4 Микропроцессорные устройства бмрз
- •3.4.1 Характеристика эксплуатационных возможностей бмрз
- •3.4.2 Функции защиты бмрз
- •3.4.3 Функции автоматики бмрз
- •3.4.4 Функции управления бмрз
- •3.4.5 Функции сигнализации
- •3.4.6 Технические характеристики бмрз
- •3.4.7 Сетевая архитектура бмрз
- •4. Языки программирования логических контроллеров
- •4.1. Объекты адресации языков программирования плк
- •4.2. Язык Ladder Diagram (ld)
- •4.3. Язык Functional Block Diagrams (fbd)
- •4.4. Язык Instruction List (il)
- •4.5. Язык Structured Text (st)
- •4.6. Язык Sequential Function Chart (sfc)
- •5. Миниконтроллеры
- •5.1. Мини-контроллеры серии Alpha
- •5.2. Миниатюрные программируемые устройства Easy
- •5.2.1. Управляющее реле Easy 500
- •5.2.2. Управляющее реле Easy 700
- •5.2.3. Управляющее реле Easy 800
- •5.2.4. Модули расширения Easy
- •5.2.5. Средства коммуникации устройств Easy
- •5.3. Интеллектуальные реле Zelio Logic
- •5.3.1. Компактные и модульные интеллектуальные реле
- •5.3.2. Общие технические характеристики реле Zelio Logic
- •5.3.3. Преобразователи Zelio Analog
- •5.3.4. Средства коммуникации интеллектуальных реле Zelio Logic
- •5.3.4.1. Коммуникационный модемный интерфейс
- •5.3.4.2. Протокол связи Modbus slave
- •5.3.4.3. Протокол связи Ethernet server
- •5.3.5. Программное обеспечение интеллектуального реле
- •5.4. Универсальный логический модуль Logo!
- •5.4.1. Типы базовых модулей logo! Basic
- •5.4.2. Модули расширения ввода/вывода сигналов Logo!
- •5.4.3. Коммуникационные модули logo!
- •5.4.4.1.3. Цифровые выходы
- •5.4.4.1.4. Аналоговые выходы
- •5.4.4.1.5. Блоки флагов
- •5.4.4.1.6. Биты регистра сдвига
- •5.4.4.1.7. Клавиши управления курсором
- •5.4.4.1.8. Постоянные уровни
- •5.4.4.2. Группа базовых функций
- •5.4.4.3. Специальные функции
- •5.4.4.3.1. Список специальных функций
- •5.4.4.3.2. Примеры специальных функций
- •5.4.5. Объем памяти и размер коммутационной программы
- •6 Программируемы логические контроллеры
- •6.1. Программируемые контроллеры simatic s7-200
- •6.1.1. М одули расширения вводов-выводов
- •6.1.2. К оммуникационные модули
- •6.1.3. Ч еловеко-машинный интерфейс
- •6.2. Программируемый логический контроллер simatic s7-224xp
- •6.2.1. Основы функционирования плк
- •6.2.1.1. Порядок чтения входов
- •6.2.1.2. Исполнение программы
- •6.2.1.3. Запись значений в выходы
- •6.2.2. Доступ к данным s7-200
- •6.2.3. Адресация встроенных входов/выходов и входов/выходов модулей расширения
- •6.2.4. Обмен данными в сети
- •6.3. Программируемые контроллеры simatic s7-300
- •6.3.1. Области применения
- •6.3.2. Состав
- •6.3.3. Сертификаты
- •6.4. Программируемые контроллеры simatic s7-400
- •6.4.1. Области применения
- •6.4.2. Состав
- •6.4.3. Сертификаты
- •7. Цифровые счетчики электрической энергии
- •7.1. Переход на цифровые счетчики
- •7.2. Общее устройство и принцип действия цифровых счетчиков электрической энергии
- •8. Системы диспетчерского управления и сбора данных
- •8.1. Scada-система InTouch ("Wonderware", сша)
- •8.2. Scada-система Trace Mode ("AdAstra Research Group", Россия)
- •8.3. Scada-система simatic WinCc ("Siemens", Германия)
- •Список литературы
- •Приложения Описание шины can
- •2.8.1.1. Организация сети can
- •2.8.1.2. Физический уровень канала can.
- •2.8.1.3. Арбитраж шины can.
- •2.8.1.4. Структура формата передачи данных.
- •2.8.1.1. Форматы кадра
- •Механизм обработки ошибок.
- •Адресация и протоколы высокого уровня
6.2.1.2. Исполнение программы
На этом участке цикла S7-200 обрабатывает программу с первой команды до последней. Имеется возможность непосредственного управления входами и выходами, и получать, таким образом, доступ к ним во время исполнения основной программы или программы обработки прерываний.
Если в программе используются прерывания, то программы обработки прерываний, которые ставятся в соответствие прерывающим событиям, хранятся как часть основной программы. Однако программы обработки прерываний исполняются не как составная часть нормального цикла, а только тогда, когда происходит прерывающее событие, что возможно в любом месте цикла.
На участке цикла, выделенном для обработки коммуникаций, S7-200 обрабатывает все сообщения, полученные из коммуникационного порта или от интеллектуальных модулей ввода/вывода.
На участке самодиагностики контроллер проверяет надлежащую работу CPU, области памяти и состояние модулей расширения.
6.2.1.3. Запись значений в выходы
В конце каждого цикла S7-200 записывает значения, хранящиеся в регистре выходов образа процесса, в цифровые выходы. Аналоговые выходы обновляются немедленно, независимо от цикла.
6.2.2. Доступ к данным s7-200
S7-200 хранит информацию в различных местах памяти, которые имеют однозначные адреса. Адрес в памяти, к которому необходимо обратиться, можно указать явно, благодаря этому программа имеет прямой доступ к информации.
Для обращения к биту в некоторой области памяти требуется указать адрес бита. Этот адрес состоит из идентификатора области памяти, адреса байта и номера бита. На рис. 6.2 показан пример обращения к биту (адресация в формате «байт.бит»). В этом примере за областью памяти и адресом байта (I = input [вход], 3 = байт 3) следует точка («.»), чтобы отделить адрес бита (бит 4).
Область памяти - Образ процесса на входах (I)
Рис. 6.2. Адресация байт.бит
Для обращения к байту, слову или двойному слову данных в памяти, следует указать идентификатор области, обозначение длины данных и начальный адрес
К данным в других областях памяти (напр., T, C, HC и аккумуляторы) обращаются, указывая в качестве адреса идентификатор области и номер элемента.
К регистру входов образа процесса можно обратиться в формате бита, байта, слова и двойного слова:
Бит: |
I[адрес байта].[адрес бита] |
I0.1 |
Байт, слово или двойное слово: |
I[длина][начальный адрес байта] |
IB4 |
К регистру выходов образа процесса можно обратиться в формате бита, байта, слова и двойного слова:
Бит: |
Q[адрес байта].[адрес бита] |
Q1.1 |
Байт, слово или двойное слово: |
Q[длина][начальный адрес байта] |
QB5 |
Область памяти переменных (V) используется для хранения промежуточных результатов операций, выполняемых программой. К памяти переменных можно обратиться в формате бита, байта, слова и двойного слова:
Бит: |
V[адрес байта].[адрес бита] |
V10.2 |
Байт, слово или двойное слово: |
:V[длина][начальный адрес байта] |
VW100 |
Область битовой памяти (M) используется как управляющие реле для хранения промежуточных результатов операций или другой управляющей информации. К битам памяти можно обратиться в формате бита, байта, слова и двойного слова:
Бит: |
M [адрес байта].[адрес бита] |
M26.7 |
Байт, слово или двойное слово: |
M[длина][начальный адрес байта] |
MD20 |
В контроллере S7-200 имеются таймеры, которые отсчитывают приращения времени с разрешениями (шагами базы времени) 1 мс, 10 мс или 100 мс. С таймером связаны две переменные:
Текущее значение: это 16-битовое целое со знаком хранит количество времени, отсчитанное таймером.
Бит таймера: этот бит устанавливается или сбрасывается, когда текущее значение становится равным предустановленному значению.
Обращение к обоим этим элементам данных записывается через адрес таймера (T + номер таймера). Происходит ли обращение к биту таймера или к текущему значению, зависит от используемой команды: команды с операндами в битовом формате обращаются к биту таймера, тогда как команды с операндами в формате слова обращаются к текущему значению.
В S7-200 имеется три вида счетчиков, которые подсчитывают нарастающие фронты на счетных входах счетчика: один вид счетчиков ведет прямой счет, другой считает только в обратном направлении, а третий вид считает в обоих направлениях. Со счетчиком связаны две переменные:
Текущее значение: это 16-битовое целое со знаком хранит счетное значение, накопленное счетчиком.
Бит счетчика: этот бит устанавливается или сбрасывается, когда текущее значение становится равным предустановленному значению.
Скоростные счетчики (HC) подсчитывают быстрые события независимо от цикла. Текущее значение скоростного счетчика защищено от записи и может быть адресовано только в формате двойного слова, т.е. 32 бита.
Формат: |
HC[номер скоростного счетчика] |
НС1 |
Аккумуляторы (AC) – элементы чтения/записи, которые могут использоваться как память.
Специальные биты памяти (SM) предоставляют средство для обмена данными между CPU и программой.
Память локальных данных (L) – используется в качестве промежуточной памяти или для передачи формальных параметров в подпрограммы.
Аналоговые входы (AI) служат для преобразования аналоговой величины (например, температуру или напряжение) в цифровые величины, имеющие длину слова (16 бит). Обращение к этим значениям производится через идентификатор области (AI), длину данных (W) и начальный адрес байта. Так как в случае аналоговых входов речь идет о словах, которые всегда начинаются на байтах с четными номерами (например, 0, 2, 4 и т.д.), то обращаются к этим значениям с помощью адресов четных байтов (например, AIW0, AIW2, AIW4). Аналоговые входы можно только считывать.
Формат: |
AIW[начальный адрес байта] |
AIW4 |
Аналоговые выходы (AQ). S7-200 преобразует цифровые величины, имеющие длину слова (16 бит), в ток или напряжение пропорционально цифровой величине. Обращение к этим значениям производится через идентификатор области (AQ), длину данных (W) и начальный адрес байта. Так как в случае аналоговых выходов речь идет о словах, которые всегда начинаются на байтах с четными номерами (например, 0, 2, 4 и т.д.), то эти значения записываются с адресами четных байтов (например, AQW0, AQW2, AQW4). Аналоговые выходы можно только записывать.
Формат: |
AQW[начальный адрес байта] |
AQW4 |
