Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
ЛР 1
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Інші
Інститут:
О
Факультет:
РТ
Кафедра:
Не вказано
Інформація про роботу
Рік:
2024
Тип роботи:
Лабораторна робота
Предмет:
ІВК
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 1
СТУКТУРА МІКРОПРОЦЕСОРНОГО КОНТРОЛЕРА
Мета роботи: Вивчити структуру мікропроцесорного контролера Реміконт Р-130. Розробити функціональну схему для конкретного обєкта заданного викладачем кожному студенту.
Тривалість роботи: 10 годин.
1.1 Опис та основні характеристики мікропроцесорного контролера Реміконт Р-130
Сучасні ІВК та ІВС будуються на мікропроцесорних контролерах та системах оброблення та відображення результатів вимірювання, зєднаних між собою локальною мережею та інтефейсами. На базі мікропроцесорного контролера Реміконт Р-130 (див. рисунок 1.1) будують ІВК та ІВС для різних об’єктів вимірювання.
Рисунок 1.1 – Мікропроцесорний контролер Реміконт Р-130.
Контроллер призначений для побудови автоматизованих систем управління технологічними процесами (АСУ ТП) і дозволяє виконувати автоматичне регулювання, логіко-програмне управління, управління зі змінною структурою, захист і блокування, сигналізацію, реєстрацію подій, а також оперативне управління за допомогою персонального комп’ютера.
Технологічне програмування контролера виконується без програмістів фахівцями, знайомими з традиційними засобами контролю та управління в АСУ ТП. Запрограмована інформація зберігається при відключенні живлення за допомогою вбудованої батареї.
Контролер має проектне компонування, яке дозволяє користувачеві вибрати потрібний набір модулів і блоків згідно з кількістю та типом вхідних-вихідних сигналів.
У контролер вбудовані розвинені засоби самодіагностики, сигналізації та ідентифікації неполадок, у тому числі при відмові комплектуючих виробів, вихід сигналів за допустимі межі, збої в ОЗУ, порушенні обміну по кільцевій мережі і т.п. Для дистанційної сигналізації про відмову передбачені спеціальні дискретні виходи. По інтерфейсному входу-виходу контролери Р-130 можуть об’єднуватися в локальну керуючу мережу "Транзит" кільцевої конфігурації, яка за допомогою блоку "Шлюз БШ-1" може взаємодіяти з будь-яким зовнішнім абонентом (наприклад, ЕОМ).
Кожна пара дискретних виходів може виконувати функціїодного імпульсного виходу з ланцюгами "більше" – "менше", загальна кількість імпульсних виходів 4.
Вхідні сигнали від термопар ТХК, ТХА, ТПР, ТВР, ТПП; сигнали від термометрів опору ТСМ, ТСП; уніфіковані аналогові сигнали постійного струму 0-5, 0-20, 4-20 мА; 0-10 В; дискретні сигнали: Логічна «1» напругою від 19 до 32В; Логічний «0» напругою від 0 до 7 В.
Уніфіковані аналогові сигнали постійного струму 0-5, 0-20, 4-20 мА, дискретні сигнали: транзисторного виходу, максимальна напруга комутації до 40 В, максимальний струм навантаження до 0,3 А сильно-струмового релейного виходу, напруга комутації 220 В, максимальний струм навантаження до 2 А.
Технічні характеристики. Об’єм пам’яті: ПЗУ 32 кБ, ОЗП 8 кБ, ППЗУ 8 кБ. Час циклу від 0.2 до 2 с. Кількість алгоблоків 99. Кількість алгоритмів в бібліотеці 76. Похибки перетворення: + 0.4% для АЦП; + 0.5% для ЦАП. Час збереження інформації при відключенні живлення до 10 років. Канали інтерфейсного зв’язку ИРПС або RS232C. Швидкість обміну 1,2; 2,4; 4,8; 9,6 кбіт/с. Споживана потужність контролера до 15 Вт. Електричне живлення 220 В або 240 В частотою 50 Гц, 24 В постійного струму (при відсутності блоку БП-1). Умови експлуатації: температура від 1 до 45 °С, вологість до 80% при температурі до 35 °С.
В мікропроцесорному контролері Реміконт Р-130 передбачена модульна структура, яка задовольняє здійснювати процес збирання оброблення та передавання інформації від датчиків фізичних параметрів.
Кожний елемент контролера виконаний у окремому корпусі, з можливістю з’єднання в монтажних шафах або щитах. Основу модульного контролера складає блок контролера, в якому розміщені аналогово-цифрові та цифро-аналогові перетворювачі; процесор; інтерфейс типу RS-232, RS-485 для з’єднання із комп’ютером, передня панель із засобами відображення інформації та клавіатура. За допомогою клавіатури здійснюють програмування контролера. Для зручності користування в програмуванні в комплекті контролера є пульт налаштування. Він представляє собою портативний блок калькуляторного типу і підключається до контролера на період налаштування і програмування. Живлення елементів контролера здійснюють за допомогою блока живлення, який перетворює змінний струм 220 В у нестабілізовану напругу 24 В. Застосовуються ряд підсилювачів, таких як: підсилювач термопар, підсилювач термоопорів, підсилювач потужності.
Підсилювач для термопар перетворює сигнали низького рівня в цифровий сигнал 0-5 мА. Підсилювач для термоопорів перетворює сигнал зміни опору в уніфікований сигнал 0-5 мА. Підсилювач потужності дозволяє сформувати вихідні дискретні сигнали напругою 220 В при струмі до 2 А.
Для комутації аналогових і дискретних сигналів застосовують блоки переключення, а для підключення модулів контролера застосовують клемно-блочні з’єднувачі.
Функціональні можливості модульних контролерів визначають блоки контролерів. Кількість вхідних і вихідних аналогових і дискретних сигналів перевищує 30. В ПЗП зашиті від 76 до 90 алгоритмів для обробки інформації.
В блоці контролера також є до 99 алгоритмічних блоків для заповнення любою конфігурацією алгоритмів. Контролери в кількості до 15 штук можуть бути об’єднані в кільцеву мережу «Транзит».
При випуску із виробництва контролери є проектно-компонованим виробом, тобто їх структура залежить від карти замовлення для конкретного об’єкта автоматизації. Відповідно, більшість виготовлювачів виготовляють контролери із спеціалізованою віртуальною структурою. Основу віртуальної структури складають алгоблоки, функції якого визначаються користувачем в процесі технологічного програмування. Користувач поміщає в алгоблоки алгоритми із бібліотеки, зашитої в пам’ять процесора, з’єднує між собою алгоблоки і встановлює параметри настройки.
Бібліотека алгоритмів має наступні групи: оперативного керування; оперативного регулювання; математичних операцій; динамічних перетворень; логічних операцій; керуючої логіки.
В залежності від типу контролера бібліотека алгоритмів може мати їх різну кількість. Так для мікропроцесорних контролерів Реміконт Р-130 їх кількість складає 76.
Алгоритми оперативного керування здійснюють зв’язок з оператором, контролюють стан клавіатури на передній панелі контролера, виконують команди, які поступають від цієї клавіатури і видають інформацію на індикатори передньої панелі контролера. По цифрових індикаторах контролюються значення завдання, виходи, номер ділянки програми, час до завершення частини програми.
Алгоритми вводу-виводу взаємодіють із датчиками і виконавчими механізмами. Алгоритми аналогового вводу-виводу виконують додатково і функцію калібрування, коректуючи нульову і максимальну точку діапазону вимірювання сигналу.
Алгоритми автоматичного регулювання здійснюють аналогове і імпульсне регулювання по ПІД закону. Ці алгоритми доповнені алгоритмами автонастройки, ручного і програмного завдання.
До алгоритмів математичних операцій відносять алгоритми додавання, віднімання, множення, ділення, масштабування, добування кореня та піднесення до степені.
До алгоритмів динамічних перетворень відносять алгоритми інтегрування, диференціювання, фільтрування через запізнення.
В групу алгоритмів аналогово-дискретних перетворень входять різного роду перемикачі, нуль-органи, порогові елементи.
Алгоритми логічних операцій включають в себе алгоритми обчислень функцій мулевої алгебри, таймери, лічильники і тригери.
До алгоритмів управляючої логіки в першу чергу відносяться алгоритми крокового управління, управління засувками різного роду регістри та фіксатори.
1.2 Розробка функціональної структури ІВК
ІВК як ядро інформаційно-вимірювальної системи складається із контролерів, інтерфейсного каналу адаптерів зв’язку та ЕОМ, що виконує функції збору і обробки інформації по заданому алгоритму конкретного технологічного процесу. Тому розробка ІВК завжди пов’язана із функціональною схемою інформаційно-вимірювальної системи.
Приступаючи до розробки ІВК виконаємо наступні етапи:
1) зобразимо схему об’єкта технологічного процесу – замірний вузол теплової енергії;
2) розмістимо на цій схемі давачі, перетворювачі фізичних параметрів, виконавчі механізми;
3) користуючись каталогами і літературою вибираємо відповідні розміри давачів, перетворювачів, виконавчих механізмів з конкретними технічними характеристиками;
4) вибираємо модель контролера, врахувати при цьому: його тип, кількість вхідних і вихідних сигналів і їх характеристики, швидкість обробки інформації, модулі аналого-цифрового перетворення АЦП, цифро-аналогового перетворення ЦАП, зв’язок з інтерфейсним каналом, пристрої підвищення потужності;
5) вибираємо інтерфейсний канал, або модем і ЕОМ;
6) нижче схеми об’єкта технологічного процесу зображаємо елементи контролера, інтерфейса та ЕОМ. На схемі позначаємо номери давачів, перетворювачів та виконавчих механізмів цифрами.
Нанести зв’язки між згаданими засобами і контролером. В зоні з’єднання із конкретним модулем контролера відмічають крапкою.
Перш за все необхідно розробити функціональну структуру заданого ІВК та здійснити підбір технічних засобів, що забезпечуватимуть його надійну роботу.
Функціональна структура ІВК енергії із звужуючими пристроями зображена на листі 1.
Висновок: Виконуючи дану лабораторну роботу ми вивчили структуру мікропроцесорного контролера Реміконт Р-130 та розробили функціональну схему ІВК енергії із звужуючими пристроями.
18.10.2016 16:10-
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора