Гл5_07 (1031652), страница 16
Текст из файла (страница 16)
Но, такие платы, при встраивания в объект управления, потребуют дополнительных модулей для формирования линий связи.Платы, ориентированные только на дискретное управление обычно способны выдавать сигналы ДУ с частотой не более 200 Гц, т.е. предназначены для простого включенияи выключения элементов (двигателей, клапанов, насосов и т.п). Но благодаря более узкойспециализации эти платы не просто формируют линии связи с объектом, но и сами выполняют функции управления энергетическими потоками.В качестве примера рассмотрим плату DO32, модуль изолированного дискретноговывода на 32 канала, выпускаемый фирмой Fastwell в форм-факторах microPC, PC/104 иAT96 Евромеханика 3U.Модуль предназначен длякоммутации 32 сигналов постоянного напряжения до 60В при токе нагрузки до 500мА.
Предельные значениянапряжений и токов составляют 100 В, 5 А. Все каналыизолированы от системы идруг от друга. Напряжениеизоляции до 1500 В. Максимальное время включения ивыключения 3 мс. Привключении питания и послеаппаратного сигнала RESETвсе выходы находятся в выключенном состоянии. Вмодуле имеется возможность считывания состоянийвыходов (до опторазвязки).Диапазон рабочих температур от -40 до +85°С.Внешний вид расположения элементов на плаРис.
5.39те представлен на рис. 5.39.Коммутируемыеканалынагрузки подключаются к разъемам J1, J2 и J3 по одно или двухпроводной схеме вместе свнешним источником питания.Рябов Владимир Тимофеевич. Кафедра «Электронные технологии в машиностроении»МГТУ им. Н. Э. Баумана, V_Ryabov@mail.ru49КОНТРОЛЛЕР ШИНЫ ISAФункциональная схема платы представлена на рис. 5. 40. С точки зрения программистаплата представляет из себя два шестнадцати разрядных регистра, побайтно доступных для чтенияи записи.
Контроллер шины обеспечивает связь с этими регистрами. Их базовый адрес устанавливается перемычками ВА0…ВА5J1, J2 J3(см. рис. 5. 39, 5. 40). При про+Voutграммном обращении к регистрам2,2kOmзагораетсясветодиод обращенияR нагр.W1+Do0RG1Opt(рис. 5. 39). Выходы регистров по+BA+0Vdc битно подключены к блоку оп-Do0тронных развязок Opt. СистемныйComBA+1W33сброс устанавливает линии управления в пассивный уровень, так,что подключенные далее транзиRG2сторные ключи оказываются в выBA+2W32+Do31ключенном состоянии.Тридцать два выходных-Do31BA5BA+3ключа построены на биполярныхW64BA0транзисторах Дарлингтона.
Перемычками W1…W64 эти ключиможно модифицировать. ПереРис. 5. 40мычки W1…W32 позволяютшунтировать балластный резистор в 2,2 кОм и подключать выходной транзистор оптопарынепосредственно между переходом коллектор-база ключевого транзистора. Если она замкнута, получим схему ключевого каскада, близкую к примененной в модуле МВД контроллера «Орион», рассмотренного нами ранее. Тогда напряжение на базе ключевого транзистора никогда не может быть выше напряжения на его коллекторе. Транзистор не может входить в состояние глубокого насыщения и его тепловое равновесие более устойчиво.
Еслиперемычку разомкнуть, транзистор сможет входить в состояние глубокого насыщения, рассеивая на нем мощность упадет, но тепловое равновесие будет менее устойчиво. Фирмапроизводитель рекомендует размыкать эти перемычки при среднем токе через индуктивнуюнагрузку более 400 мА, частоте переключения более 200 Гц и при скважности меньше 4.Перемычки W33...W64 (тип подключения) необходимы для установки двухпроводного или однопроводного подключения сигналов (могут быть установлены для любогоканала или для группы каналов). При двухпроводном подключении, к каждому элементуобъекта энергетический поток можно подвести симметричной витой парой так, что токи впрямой и обратной ветвях будут равны. При этом поглощаемые излучаемые помехи будутминимальны.Однопроводное подключение нагрузки используют, если все или часть коммутируемых напряжений имеют общую точку, общий отрицательный потенциал. При этом внешний источник питания своим отрицательным выходом подсоединяется к выводу Com разъема J3.
Соответствующие перемычки W33...W64 замыкаются и нагрузка включается междуположительным выходом источника питания и выводом +Do. Экономятся провода, но помехозащищенность будет хуже и будет иметь место большее распространение помех.Для программного включения и выключения элементов объекта используют приемы маскирования. Если мы будем иметь набор масок masc[8] с единицей в одном из битов, аналогично приведенному в предыдущем примере программирования и записи cannelс номером регистра cannel->io_rg в одном поле и бита cannel->bit в другом, то включать и выключать нагрузку можно будет операторами:outportb(KL_1->io_rg, inportb(KL_1->io_rg)|masc[KL_1->bit+1])//Включениеoutportb(KL_1->io_rg, inportb(KL_1->io_rg)|~masc[KL_1->bit+1])//Выключение.Рябов Владимир Тимофеевич. Кафедра «Электронные технологии в машиностроении»МГТУ им.
Н. Э. Баумана, V_Ryabov@mail.ru50Г. Типовая плата аналогового контроля и управления: функции, устройство и работаОбычно это плата на восемь или шестнадцать каналов двенадцати разрядного преобразования, осуществляемого поразрядным взвешиванием, кроме того, содержащая 16дискретных входов и 16 дискретных выходов уровня ТТЛ и один – два канала аналоговогоуправления. В качестве примера рассмотрим плату или модуль PCL-711, выпускаемыйфирмой Advantech в форм-факторе «классическая ISA», функциональная схема которойпредставлена на рис.5. 41.C_DACJ1MSAin0........Ain7ВА+12ВA+10ВА+8COPEstIRQВA+9AoutAin ADCRDYStD0-D7D8-D11VrefBА+0 T/CBА+1BА+2BА+3StOSC2MHzJ2ВА+11BА+6BА+7ВА+4.........Din7Din8.........Din15IRQ2-7ВА+5b4J3AoutDin0Dout0.........Dout7DAC D0-D7-10V-5VD8-D11VrefUrefBА+13BА+14Dout8.........Контроллер шины ISAB0...B5Рис.
5. 41Плата предназначена для аналогового контроля по восьми каналам, аналоговогоуправления по одному каналу и имеет шестнадцать каналов дискретного контроля и шестнадцать каналов дискретного управления уровня ТТЛ.Аналоговый контроль двенадцати разрядный, относительно нуля, проводится методом поразрядного взвешивания, время преобразования 20 мкс. На плате имеется встроенный источник опорного напряжения Uref. Начало преобразования может инициироватьсяпрограммно и аппаратно от внешнего сигнала EST или от встроенного таймера Т/С.
Конецпреобразования также может обнаруживаться программно по биту готовности RDY либопо прерыванию, номер которого задается программистом в пределах от двух до семи.Пределы аналогово-цифрового преобразования могут устанавливаться программно от±0,3125В до ±5В.Сигнал аналогового управления потенциальный (максимальный ток 10мА) в пределах 0…5В или 0…10В. Пределы устанавливаются перемычкой на плате. Цифроаналоговое преобразование двенадцатиразрядное.Дискретный контроль только с программной инициализацией.С точки зрения программиста, плата представляет из себя 16 регистров, адреса которых отсчитываются от базового адреса ВА, устанавливаемого перемычками на плате.Рябов Владимир Тимофеевич. Кафедра «Электронные технологии в машиностроении»МГТУ им. Н.
Э. Баумана, V_Ryabov@mail.ru51Может быть источником прерывания по одной из линий IRQ2…IRQ7. Именно через этирегистры программно, либо по прерыванию и производится работа платы.Доступный только для чтения шестнадцатиразрядный регистр с адресом ВА+6, адресуемый также для побайтно (ВА+6, ВА+7), служит для дискретного контроля шестнадцати сигналов.
Контролируемые сигналы подключаются к разъему J2 и должны иметьТТЛ-уровень. Принимаемый платой по каждому из каналов контроля ток в состоянии нуля не должен превышать 10 мА, выдаваемый в состоянии единицы быть не более 0.5 мА.Сигналы с объекта перед контролем должны быть предварительно нормированы в соответствии с этими требованиями, что потребует применение модулей оптронной развязки.Доступный только для записи шестнадцатиразрядный регистр с адресом ВА+13,адресуемый также для побайтно (ВА+13, ВА+14), служит для дискретного управления пошестнадцати каналам. Линии управления подключаются к разъему J3 и должны иметьТТЛ-уровень.
Принимаемый платой по каждому из каналов управления ток в состояниинуля не должен превышать 10 мА, выдаваемый в состоянии единицы быть не более 0.5мА. Длина линий управления в таком виде не может быть более полуметра, поэтому сигналы перед подачей на объект управления должны быть предварительно буферизированывблизи платы и пропущены через оптронную развязку.Шестнадцатиразрядный регистр с адресом ВА+4 (побайтно ВА+4 и ВА+5) представляет из себя физически два разных регистра. Если Вы будете его читать, то прочтетевыходное состояние аналогово-цифрового преобразователя на момент чтения. При записиинформация с двенадцати младших битов этого регистра поступает на цифроаналоговыйпреобразователь DAC (рис. 5.
41). В зависимости от положения установленной на платеперемычки записанный цифровой код будет преобразован в аналоговый сигнал в диапазоне 0…5В или 0…10В. Далее этот аналоговый сигнал Aout поступает на разъем J1. Ток,выдаваемый платой не должен превышать 10 мА, таким образом, входное сопротивлениенагрузки должно быть более 1кОм при использовании диапазона в 10В или 500 Ом в диапазоне 5 В.Восемь сигналов аналогового контроля должны быть подключены к разъему J1 идалее поступают на восьмиканальный аналоговый коммутатор MS. Управляется этоткоммутатор байтовым регистром с адресом ВА+10, доступным только для записи.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
