11. Языки программирования по стандарту iec 61131-3/

Контроллер конкретного производителя имеет в комплекте программное обеспечение, которое позволяет программировать данный контроллер для задач АСУ ТП технологического объекта управления.

Программное обеспечение контроллеров линейки одного производителя может осуществляться при помощи одного единого или нескольких различных пакетов программ производителя.

Единый пакет или несколько пакетов не представляют трудностей при их освоении, так как все они программируются на языках стандарта IEC 61131-3. Стандарт Международной электротехнической комиссии описывает пять языков программирования ПЛК:текстовый язык:IL (список инструкций);ST (структурированный текст);графический язык:LD (диаграммы лестничной логики);FBD (диаграммы функциональных блоков);язык графических схем:SFC (последовательные функциональные схемы).

1. Язык пользовательских функциональных схем (SequentialFunctionChart)SFC- это графический язык, предназначенный для описания последовательных операций. Внешне программа на SFCпохожа на блок схему алгоритма на которой отображены отдельные программные блоки (шаги), переходы между ними и условия по которым выполняются эти переходы.

2. Язык релейных диаграм (LadderDiagram)LD- графический язык программирования для булевых переменных, из которых составлены логические выражения, комбинирующие входы с выходами.

Представляет собой программную реализацию электрических схем на базе электронных реле. Программа на LDимеет наглядный интерфейс представляющий логические операции, как электрическую цепь с замкнутым и разомкнутыми контактами.

3. Язык функционально блочных диаграмм (FunctionalBlockDaigram)FBD- графический язык похожий на LD. В языке применяются функциональные блоки имеющие вид микросхем. Програмирование на FBDпредставляет собой размещение логических блоков (И, ИЛИ, НЕ, тригеров) и устанавливающий связи между ними. Программа исполняется контроллером слева на право и сверху вниз.

4. Список инструкций (InstructionflList)IL- текстовый язык низкого уровня. По синтаксису напоминает ассемблер. Этот язык был включен в стандарт для программирования контроллеров, обладающей низкой вычислительной мощью.

5. Структурированный текст (StructuredText)ST- текстовый структурированный язык высокого уровня, разработанный для процессов автоматизации. Этот язык в основном используется для создания сложных процедур которые не могут быть легко выражены при помощи графических языков. ПО структуре ближе всего к языку программирования паскаль. Удобен для написания больших программ и работы с аналоговыми сигналами.

Применение языков данного стандарта позволяет сократить количество ошибок. Унификация делает возможность многократного использования ПО.

12. Асинхронная и синхронная связь в асу тп. Виды интерфейсов. Количество информации.

Интерфейс передачи данных – интерфейс обеспечивающий передачу двоичных данных. В зависимости от способа передачи данных различают последовательный и параллельный интерфейсы. Параллельный интерфейс – это интерфейс, обеспечивающий одновременную передачу двоичных данных по нескольким линиям. Последовательный интерфейс – интерфейс обеспечивающий передачу последовательности битов по единственной линии.

При обмене данными по каналам связи используются три метода передачи данных:

 1) Симплексная (однонаправленная) — TV, радио;

 2) Полудуплексная передача — (приём и передача данных осуществляются поочерёдно);

3) Дуплексная (двунаправленная) – каждая станция одновременно передаёт и принимает данные.

Здесь различают 2 режима:- асинхронный – это основной тип интерфейса с помощью которого осуществляется взаимодействие между компьютерами. (каждому биту предшествует старт-бит, а затем идут биты данных, бит контроля четности, стоп-бит);- синхронный (посылка начинается с синхробайта, при этом необходимо внешняя синхронизация передатчика и приемника; применяется самосинхронизирующее» кодирование типа манчестерского кода)

При асинхронной передаче каждый символ передаётся отдельной посылкой. Стартовые биты предупреждают о начале передачи. Затем передаётся символ. Для определения достоверности  передачи используется бит чётности (бит чётности равен 1, если количество единиц в символе нечётно, и равен 0 в противном случае). Последний бит сигнализирует об окончании передачи.

Преимущества:

1) Несложная отработанная система;

2) Недорогое интерфейсное оборудование.

Недостатки:

1) Третья часть пропускной способности теряется на передачу служебных битов;

2) Невысокая скорость передачи данных по сравнению с синхронной;

3) При множественной ошибке с помощью бита чётности невозможно определить достоверность полученной информации.

Асинхронная передача используется в системах, где обмен данными происходит время от времени, и не требуется высокая скорость передачи данных.

При использовании синхронного метода данные передаются блоками. Для синхронизации работы приёмника и передатчика в начале блока передаются биты синхронизации. Затем передаются данные, код обнаружения ошибки и символ окончания передачи. Код обнаружения ошибки вычисляется по содержимому поля данных и позволяет однозначно определить достоверность принятой информации.

Преимущества:

1) Высокая эффективность передачи данных;

2) Высокая скорость передачи данных;

3) Надёжный встроенный механизм обнаружения ошибок.

Недостатки:

1) Интерфейсное оборудование более сложное и дорогое.

На физическом уровне последовательный интерфейс имеет различные реализации, отличающиеся способом передачи электрических сигналов.

- симметричные линии RS 485; RS 422A;

- несимметричные линии RS 232: RS432A; RS232C

RS-232 (RecommendedStandard 232) - стандарт описывающий интерфейс для последовательной двунаправленной передачи данных между терминалом (DTE, DataTerminalEquipment) и конечным устройством (DCE,DataCircuit-TerminatingEquipment ).

RS-232 — проводной дуплексный интерфейс. Метод передачи данных аналогичен асинхронному последовательному интерфейсу.

Информация передается по проводам двоичным сигналом с двумя уровнями напряжения. Логическому «0» соответствует положительное напряжение (от +5 до +15 В для передатчика), а логической «1» — отрицательное (от −5 до −15 В для передатчика).

RS-485 (англ. Recommended Standard 485), EIA-485 (англ. Electronic Industries Alliance-485) — стандартфизического уровня для асинхронного интерфейса. Регламентирует электрические параметрыполудуплексной многоточечной дифференциальной линии связи типа «общая шина». передача данных идёт по двум линиям, A и B.

• Логическая единица: (A-B) > +200 мВ.

• Логический ноль: (A-B) < −200 мВ.

Требования, предъявляемые к входному каскаду: — входной каскад представляет собой дифференциальный вход с высоким входным сопротивлением и пороговой характеристикой от −200 мВ до +200 мВ:

• допустимый диапазон входных напряжений Uag (Ubg) относительно земли (GND) от −7 В до +12 В;

• входной сигнал представлен дифференциальным напряжением (Ui +0,2 В и более);

• уровни состояния приёмника входного каскада — см. состояния передатчика выходного каскада.