Гл5_07 (Раздаточный материал к курсовому проекту), страница 4

5.5. Врамках семейства выпускалось несколько модификаций контроллера. На рисунке представлен ОРИОН-3, в котором былаРСИМС-5 ИРПСприменена микроЭВМ «ЭлектроВЯ "ЭлектроникаРДИМС 1201.02"ника МС 1201.02», характеристикаРДПРСПкоторой приводилась при описаЦП...................нии УТК-5. Контроллеры выпускались тем же предприятием, чтоТаймери микроЭВМ. В их основе принМOOРг116ДУ ципиально иная архитектура, чемПЗУ 8КБРг216ДУ у УТК. Здесь системная шина QОЗУ 56КБРг316ДК bus непосредственно используетсяРг416ДК и для связи с платами УСО.КДКонструктивно контроллерМВДбыл выполнен в едином корпусеРПЗУдлямонтажа в 19'' стойку, в котоРД16КБКл16ДУ ром для плат УСО было предуРПсмотрено восемь мест.IntПомимо плат УСО и одноОЗУ 8КБплатной микроЭВМ в состав конРМ МПДтроллера входил 14'' монохромныйРИС &dграфический дисплей с клавиатуdtIntрой, подключенный к вычислиПУ16ДК тельному ядру через видеоадаптер16ДК(контроллер дисплея КД).

Вместес простейшим пультом управленияМПАПУ микроЭВМ, дисплей и полно12РППЦАПфункциональная клавиатура форIntМСмироваличеловеко-машинный ин16АК4РСтерфейс системы управления.Здесь возможности были гораздоМВАДисплей12АУ1больше,чем у УТК-5.Рг1ЦАПНа шине Q-bus располага............................Клавиатуралисьтакжев требуемом количест12АУ8Рг8ЦАПве модули РПЗУ по 16 кБ, предназначенные для хранения кодовпрограммы, управляющей техноРис.

5.5. Функциональная схемалогической машиной и модуликонтроллеров семейства ОРИОН.энергонезависимого ОЗУ, предназначенные для хранения ответственных данных. Модули ОЗУ имеют батарейную подпитРябов Владимир Тимофеевич. Кафедра «Электронные технологии в машиностроении»МГТУ им. Н. Э. Баумана, V_Ryabov@mail.ru11КОШку, поэтому записанные в них данные сохраняются после выключения основного питания.Общий объем памяти, подключенной к шине не должен превышать 64 кБ.Модуль связи МС-5 предназначен для организации локальной сети с кустовой архитектурой и формирует 5 каналов связи по стандарту ИРПС (интерфейс радиальной последовательной связи).

По протоколу обмена ИРПС аналогичен известному каналу RS232 (СОМ-порту персонального РС-компьютера). Отличается он от RS-232 кодированиемпередаваемого сигнала. В канале RS232 сигнал передается уровнями наРСИМС-5ИРПС пряжения. Единице соответствует наРДИпряжение на линии от -3 до -12 В, нулюРДПот +3 до +12 В. В ИРПС сигнал токоРСПвый, нулю соответствует ток в 20 мА и...................более, единице – ток менее 1 мА. Токовый сигнал, передаваемый по симметричной витой паре менее подверженпомехам, поэтому длина линий связиРис. 5.6.ИРПС может достигать нескольких сотен метров без принятия специальных дополнительных мер. В RS-232 – до 30 метров.Канал связи включает асинхронный приемо-передатчик, способный работать в дуплексном режиме, т.е.

одновременно принимать и передавать данные. С приемопередатчиком связано четыре регистра, который через контроллер общей шины КОШ (рис.5.6.)доступны для чтения и записи от микроЭВМ:− РСИ – регистр состояния источника (передатчика);− РДИ - регистр данных источника (передатчика);− РДП - регистр данных приемника;− РСП - регистр состояния приемника.Достаточно через шину Q-bus записать байт в регистр данных передатчика РДИ,как информация младшим битом вперед будет выдаваться на линию.

При этом она будетавтоматически обрамлена необходимыми по протоколу атрибутами: старт-битом вначале,при необходимости – битом контроля четности и стоп-битами в конце. Скорость передачи, длина посылки, наличие бита четности определяются управляющими битами слова состояния передатчика РСИ, который доступен программисту для записи. Как только информация будет записана в РДИ по шине Q-bus, шестой бит РСИ (бит готовности) сбрасывается и находится в нулевом состоянии, пока информация не поступит на линию и передатчик не освободится для записи в РДИ новой порции информации. Седьмой бит регистра состояния источника РСИ – бит разрешения прерывания (или просто – бит прерывания). Если он программно установлен в единицу, при переходе бита готовности из нуля вединицу возникает прерывание. Точнее, прерывание возникает, когда оба этих бита установлены.

Адрес вектора этого прерывания задается перемычками на плате МС-5. Прерывания удобно использовать для передачи массивов информации из буфера. В подпрограмме обслуживания такого прерывания необходимо проверить, не пуст ли буфер и, еслине пуст, загрузить очередное слово из вершины буфера в РДИ.Регистр данных приемника РДП автоматически загружается информацией с линииприема. При этом скорость приема определена управляющими битами регистра состоянияприемника РСП. Служебная информация (старт и стоп биты) при приеме отбрасывается,проводится контроль четности в соответствии с заданным в РСП протоколом и результатыконтроля отражаются в этом регистре.

Как только старт-бит поступает в регистр данныхРДП, бит готовности регистра состояния РСП сбрасывается в нуль и устанавливается вединицу по окончании приема. Здесь также седьмой бит выполняет функции разрешенияпрерывания, которое происходит при переходе бита готовности из нуля в единицу, еслибит прерывания был программно установлен. Адрес вектора этого прерывания также задается перемычками на плате МС-5.Рябов Владимир Тимофеевич. Кафедра «Электронные технологии в машиностроении»МГТУ им.

Н. Э. Баумана, V_Ryabov@mail.ru12КОШПлата МОО – модуль обмена оптронный предназначена для выдачи 32-х дискретных управляющих сигналов ДУ и проведения дискретного контроля ДК по 32-м линиям связи с объектом управления. Приэтом, дискретный контроль и управлеМOOРг116ДУ ния могут инициализироваться толькоРг216ДУ программно. Прерывания плата выставлять не может.Рг316ДКФункциональная схема модуляРг416ДК показана на рис. 5.7. На плате расположены четыре регистра Рг1…Рг4, доступные через контроллер общей шиныРис.

5. 7.для чтения и записи. Выходы регистровРг1 и Рг2 соединены с транзисторнымиоптопарамии формируют 32 оптронно развязанЦепь Контакт+ Uвя R1DA1ные линии дискретного управления. На рис. 5.8.+Okпоказана принципиальная электрическая схемавыходного каскада канала ДУ. Это две линии,-OeВкл0коллектор и эмиттер выходного транзистора опR2топары с ограничением темнового тока (резисторR2). Здесь между коллектором и эмиттером доРис.

5. 8.пустимо подавать до 30-и вольт с ограничениемтока до 20-30 мА. Открывается оптопара записьюнуля в соответствующий бит регистров РГ1,2. Ре+5VcЦепь Контактзистор R1 служит для ограничения тока через свеR1R3тодиод.+5VoR2DCcКаждый бит регистров Рг3 и Рг4 подключен к лиDA1+24Voниям связи с объектом для проведения дискретноGNDoго контроля ДК (рис.

5. 9.). Точка подключенияGNDc входа регистра DCc (Discrete Control computer).Разъем, к которому подключается линия, имеетдва входа, рассчитанные на напряжения 5 и 24Рис. 5. 9.вольта, подаваемые от объкта. Резисторы R1 и R2ограничивают ток через светодиоды. Из каких условий они выбираются?На схеме линия контроля объект управления полностью гальванически развязан отконтроллера и имеет не только разные цепи питания, но и разные нулевые линии. GNDo –земля объекта управления, GNDc - земля контроллера.Рассмотрим примеры программирования дискретного контроля ДК и дискретногоуправления ДУ. Пусть нам известен адрес регистра Рг1, биты которого формируют сигналдискретного управления.

Адрес этого регистра задается перемычками на плате МОО.Обозначим его символами RG1 . Адрес регистра Рг3, который мы будем использовать внашем примере контроля и управления назовем RG3.На рис. 5.10 представлен фрагмент схемы соединения контроллера и объектауправления. Форвакуумный насос FVN откачивает некоторую технологическую камеручерез электромагнитный клапан KL1. Катушка клапана включается контактами К1.1 релеК1. Если двенадцатый бит регистра RG1 установить в нуль, включится подсоединенный кнему светодиод выходной оптопары платы и откроется ее фототранзистор. При этом 24вольта, поступающие с источника питания объекта, инициируют ток, проходящий черезкатушку реле К1, витую пару DU_KL1, открытый транзистор оптопары (выводы Оk и Оe,открытый коллектор и открытый эмиттер, рис.

5.10). Реле сработает и своими контактамиК1.1 замкнет цепь питания катушки клапана KL1. Клапан сработает. Его шток нажмет наконечный выключатель SA1 и ток от того же источника питания пройдет через вход+24Vo, балластный резистор и светодиод оптопары на вывод GNDo разъема дискретногоРябов Владимир Тимофеевич. Кафедра «Электронные технологии в машиностроении»МГТУ им. Н. Э. Баумана, V_Ryabov@mail.ru13контроля платы МОО. Откроется выходной транзистор этой оптопары и на выводе «К биту 3 RG3» появится уровень логического нуля, поскольку падение напряжения на открытом транзисторе невелико.K1KL1Цепь КонтактDU_KL1 +Ok17K1.118-Oe+24V Цепь Контакт12+5VoDC_KL1 +24Vo13GNDo 14SA1FVN+5VcК биту12 RG1R3К биту3 RG3GNDcРис. 5.10. Выдача дискретного управления и дискретный контроль через платуМОО контроллера ОРИОН.Прежде чем мы углубимся в проблемы программирования, которых, кстати, здесьсовсем не будет, обратим внимание на разводку линий управления и контроля.