1.1.2_Часть_1 (539826), страница 2
Текст из файла (страница 2)
При работе с виртуальными объектами управления контроллер7получает входные команды с ПЭВМ через устройство преобразования кодов ивыдаёт выходные команды для виртуального объекта.Сенсорный монитор используется как пульт управления оператора при работе с виртуальными объектами управления.1.4.6. Модуль ПО используется при проведении лабораторной работы по исследованию пультового оборудования (таймера, счётчика и индикатора).1.4.7. Модуль ИР содержит интеллектуальное реле и пульт управления. Интеллектуальное реле ZEN используется так же, как и ПК. После программирования реле выполняет записанную в него программу. При включении выходов релена пульте управления загорается соответствующий светодиод.1.4.8.
Модуль ДТИ (на рис.1.2 не показан) содержит две стойки, на которыекрепятся исследуемый датчик, микрометр и измерительное устройство на основештангенциркуля. В методических указаниях подробно объясняется, какие датчикинеобходимо использовать.1.4.9. Модуль РТ (на рис.1.2 не показан) включает в себя непосредственноизучаемый температурный регулятор и камеру, в которой находятся нагревательный элемент и термопара, сигнал с которой поступает на вход температурного регулятора. На лицевой панели расположены также гнёзда для подключения измерительного прибора для наблюдения за уровнем входного сигнала.1.4.10.
Все подключения в лабораторном комплексе осуществляются черезсъёмные кабели. В разделе 1.8 и указаниях к каждой лабораторной работе поясняется, какие модули используются и какие подключения (переключения) необходимо осуществить перед началом конкретной лабораторной работы и в ходе еевыполнения.1.5. Схемы электрические принципиальные модулей комплекса1.5.1.
На рис.1.4 представлена схема электрическая принципиальная модуляустройства преобразования кодов. В состав УПК входит плата А1 с четырьмяразъёмами Х2 – X4, X7. Через эти разъёмы осуществляется связь платы с элементами на лицевой панели модуля. На лицевой панели установлены:- кнопка SB1 сброса УПК. При нажатии этой кнопки микроконтроллер УПКначинает выполнение программы с нулевого адреса;- светодиоды VD1 и VD2, которые индицируют наличие передачи междуУПК и ПЭВМ;- розетка разъёма XS1 (DB-9) для связи УПК с портом СОМ2 ПЭВМ;- вилка разъёма XP9 (DB-37) для связи УПК с модулем контроллера.Основой УПК является микроконтроллер DD4 AT90S8535 производствафирмы Atmel, который осуществляет приём, преобразование и передачу информации. Связь последовательного порта UART микроконтроллера AT90S8535 ипорта COM2 ПЭВМ осуществляется через микросхему DD2 типа MAX232.
Тактовая частота микроконтроллера определяется кварцевым резонатором ZQ1 и составляет 8 МГц. УПК готов к работе при подаче на него питания. Факт обменаинформацией между ПЭВМ и ПК индицируется ранее упомянутыми светодиодами, подключенными к каналам TxD и RxD порта UART микроконтроллера.89Êîíò.123456789XS1561234VD2123456VD1SB1Öåï üRxDTxDMOSIGNDSCKMISO-X21 GND2 3 4 5 6 R e se t7 Tx D8 Rx DX31 RxD2 TxD3 MOSI4 GND5 SCK6 M IS O7 8 -À1X42022242628303119212325272932246VT7V T8V T6VT5V T4VT3X7+ C1C2 ++ 5ÂX 5.1R213 R1 out81 4 R2in7 TT12oouutt62 +-VV1615 VG NccDR 1 inR2 outT 1i nT2inC1+C1 C2 +C2 -DD 1V D3911101345+5 ïîäêëþ÷àòü ê âûâîäàì 14+ C3C4 ++5 ÂR2 inT1i nT2inC1+C1C2 +C2 -811101345+ C7+ C8123452310+24  DR 112345DR2Öîêîë¸âêà ýëåì åíò îâ ñõåìû:ÊÒ3151 ÍÐ1-1- 4-9Á ÊÝDD3.231 4V T 9 R1 4R15VT10C10 +C11C12C13 ZQ 120191817161514131211109PB7PD0PD1PD2PD3PD4PD5PD6X T A L2X T A L1VccGNDR ES E T( SC K )PC7PC6PC5PC4PC3PC2PC1PC0PD7AGNDAVCCA R EFPA0PA1PA2PA3PA4PA5P A6PA72122232425262728293031323334353637383940X 8.2R 23R22R21VT 1 5VT17DR4DR 3VT12V T1 1891234567123456789V T1 3V T14V T1 6V T1 8R 20R19R1 8R1 7R1 6Рис.1.4.
Схема электрическая принципиальная модуля УПК,à Ö- ê âûâîäàì 7 ìèêðîñõåì .9 R 2out147 TT 12oouutt62 -V16 +V15 VG NccDR4R5DD3.112+ 1C9135X6.1 13 R1out DDR 12i n 1 2 X6.2+ C5+ C612 X 5.2Ïðèìå÷àíèå:Ïèòàíèå ýëåìåíò îâ Ê1533Ë Í2:R3R1+5ÂVT1 R6 X 8.1 1 DD4PB0R72PB1R83PB2R94PB3R1 05PB4R1 16 PB 5( M O SI)R127 PB6( M IS O )R1 38V T2+2 4 ÂÊîíò.12345678910111213141524681012131517CPUÖåïü+24BY1Y3Y5Y7Y9Y11Îáù.Y0Y2Y4Y6Y8Y 101357911141618Êî íò.12345678910111213141516171819202122232425Ö åïüX1X3X5X7X9X11X12X14X16X0X2X4X6X8X10X13X15X17-31313232192021222324252627282930123456789101112131415161718Ö åïüX0X1X2X3X4X5X6X7X8X9X10X11X12X13X14X15X16X17Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y8Y9Y10Y11- 24 B- 24 B+24B+24BÊî íò.12345678910111213141516171819202122232425262728293031323334353637XP9Инициатором обмена информацией выступает ПЭВМ.
ПЭВМ через портCOM2 посылает в УПК друг за другом три байта информации с датчиков виртуального объекта. Микроконтроллер УПК принимает эту информацию и записывает в соответствующие ячейки своего ОЗУ. Из указанных ячеек информация выводится на соответствующие каналы вывода параллельных портов микроконтроллера, к которым подключены входы ПК через транзисторы VT1…VT16. Затем микроконтроллер снимает информацию с соответствующих каналов ввода своих параллельных портов, к которым подключены выходы ПК, и друг за другом посылает два байта информации в ПЭВМ.На этом цикл обмена заканчивается до очередной выдачи трех байт информации ПЭВМ.
Резисторные сборки DR1…DR4 и транзисторы VT1…VT16 служатдля согласования уровней напряжений сигналов ПК и микроконтроллера (у ПКнапряжение входов-выходов 24В, а уровень напряжения, соответствующий логической единице микроконтроллера, составляет 5В).Инверторы DD3.1, DD3.2, резистор R5 и конденсатор С9 формируют кратковременно уровень логического нуля на входе Re set микроконтроллера (импульссброса) при подаче питания на УПК.Резисторы R1, R2 и стабилитрон VD3 образуют параметрический стабилизатор напряжения +5В для питания микроконтроллера.Микроконтроллер AT90S8535 может программироваться на месте его установки. Поэтому в УПК предусмотрена микросхема MAX232 (DD1), которая черезустанавливаемые при программировании три перемычки (1-2, 3-4, 5-6), можетподключаться к последовательному порту SPI микроконтроллера.1.5.2. Модуль питания и аппаратуры управления (рис.1.5) включает в себяблок питания G1 с выходным напряжением 24 В постоянного тока.
Он используется для питания сенсорного монитора, программируемого контроллера, еговходных/выходных цепей, пультового оборудования и интеллектуального реле.Все выше перечисленные устройства получают питание через кабель с разъёмамиОНЦ. На лицевой панели расположено всего 2 таких разъёма XS1 и XS2, поэтомузапитываются только те модули, которые необходимы для проведения конкретной лабораторной работы. Модуль ПАУ получает питание от сети 220 В переменного тока.
Подача питания происходит после замыкания тумблера SA1. Для защиты оборудования последовательно с тумблером установлен предохранитель сплавкой вставкой на 5 А. Включенное питание модуля индицируется свечениемсветодиода VD1.На лицевой панели модуля в зоне пульта управления располагается 4 кнопкибез фиксации SB1 – SB4 и 8 двухпозиционных тумблеров SA2 – SA9. Подача сигналов на входы IR000.00 – IR000.11 контроллера индицируется свечением соответствующих светодиодов VD3 – VD14, расположенных над тумблерами и кнопками. Светодиоды VD15 – VD18 загораются при появлении выходных сигналовIR010.00 – IR010.03 контроллера.Для ограничения тока в цепи светодиодов установлены ограничивающие резисторы R1 – R17.Для передачи входных сигналов на контроллер и получения выходных команд от него установлена розетка XS4 (разъём DB-25).1011Êîíò.123XP3Êîíò.14XS2Êîíò.14XS1Öåïü~220 B~220 BGNDÖåïü-24Â+24ÂÖåïü-24Â+24ÂSA1R1 VD1FU1G1GND1112SA98SA5SA87SA4106SA3SA75SA294SB4SA63SB32SB2VD14VD13VD12VD11VD10VD9VD8VD7VD6VD5VD4R13R12R11R10R9R8R7R6R5R4R3R2R16R17VD18R15R14VD17VD16VD15Рис.1.5.
Схема электрическая принципиальная модуля ПАУVD2AC+24B -24B1SB1VD31615141313141516123456789101112+24B-24BVD15VD16VD17VD18ÖåïüSB1SB2SB3SB4SA2SA3SA4SA5SA6SA7SA8SA9Êîíò.12345678910111213141516171819202122232425XS41.5.3. Программируемый контроллер А2 (рис.1.6) получает питание 24 В постоянного тока через разъём XS2 от модуля ПАУ. Индикация включенного состояния контроллера осуществляется свечением светодиода, расположенного налицевой панели контроллера. Там же расположен светодиод, сигнализирующийоб осуществлении обмена данными между ПК и сенсорным монитором илиПЭВМ.
Клемма защитного заземления программируемого контроллера соединенас корпусом модуля. Через разъём XP1 осуществляется связь с пультом управления, расположенным в модуле ПАУ. Через разъём XS3 происходит обмен данными с сенсорным монитором. Для связи контроллера с ПЭВМ в модуле ПК установлен адаптер А1 CPM1-CIF01 фирмы OMRON. Он осуществляет переход с периферийного порта контроллера на стандартный RS-232 (разъём XS4), через который происходит обмен данными с ПЭВМ.
Для связи с модулем УПК на лицевой панели расположен разъём XS6. Через этот разъём также осуществляется питание платы устройства преобразования кодов.1.5.4. Сенсорный монитор А1 крепится на лицевой панели модуля СМ. Питание сенсорного монитора (24 В постоянного тока) осуществляется через разъёмXS1 (рис.1.7), расположенный на лицевой панели.
Клемма защитного заземлениясенсорного монитора соединена с корпусом модуля. На корпусе сенсорного монитора расположено два разъёма связи – DB-9 и DB-25. Для удобства подключения они через цепи разъёмов XS4 и XP5 вынесены на лицевую панель модуля.Также представлены схемы кабелей связи Е1 и Е2, необходимые для связи соответственно с ПЭВМ и ПК.1.5.5. В модуле ПО расположены следующие устройства:– А1 таймер H5CX;– А2 счётчик H7CX;– А3 индикатор K3MA-J.Все они получают питание от модуля ПАУ через разъём XS1 (рис.1.8). Длязащиты оборудования установлен предохранитель с плавкой вставкой на 3 А.Гнёзда XS2 – XS12, XS23 – XS26, подключённые к входным/выходным клеммамустройств, вынесены на лицевую панель для удобства сборки схемы, необходимой для выполнения задания во время лабораторной работы.На лицевой панели установлены 2 кнопки SB1 и SB2, 2 двухпозиционныхтумблера SA1 и SA2 и 4 светодиода VD1 – VD4 с ограничивающими резисторамиR2 – R4.
Для подключения коммутирующих и сигнальных элементов на лицевуюпанель вынесены гнёзда XS13 – XS20. На лицевой панели также установлен потенциометр RP1. Для подключения его выводов к входу индикатора K3MA-J установлены гнёзда XS21 и XS22. На них с помощью резисторов R1 и RP1 формируется регулируемое напряжение от 0 до 10 В.1.5.6. На рис.1.9 представлена схема электрическая принципиальная модуляинтеллектуального реле ZEN-10C1DR-D-V1.12Öåïü-24B+24BÖåïüSDRDSGXS3Êîíò.239+24B-24B10.0010.0110.0210.031231234SG9NC+24BNCNCPG-24B0001020304050607080910com0010CHcom01com020304com050607Ï Ð Î Ã Ð À Ì Ì È Ð Ó ÅÌ Û É Ê Î Í Ò Ð Î Ë Ë Å ÐO M R O N C P M 2 A - 30 C D R0CHcom0011CH1CH0002029SGX5NCÊîíò.230405ÖåïüSDRD03030101com11Рис.1.6. Схема электрическая принципиальная модуля ПКÖåïüSDRDÊîíò.23XS4A21A1223456789101112345191011Öåïü0.000.010.020.030.040.050.060.070.080.090.100.11Êîíò.14XS2Êîíò.1234567891011121314151617181920212223242512XP112345678910111213141516171867813312123456789101112123456789101112131415161718+24Â-24Â10.0010.0110.0210.0310.0410.0510.0610.0711.0011.0111.0211.03Öåïü0.000.010.020.030.040.050.060.070.080.090.100.111.001.011.021.031.041.05Êîíò.12345678910111213141516171819202122232425262728293031323334353637XS6Êîíò.14XS1Öåïü-24B+24BA1X2591234Êîíò.2345X312Êîíò.23SGSG21312543ÖåïüRDSDSGÖåïüSDRDSGCSRSX4Êîíò.239X5Êîíò.23578Рис.1.7.
Схема электрическая принципиальная модуля СМ-24B +24B GNDÑÅÍÑÎÐÍÛÉ ÌÎÍÈÒÎÐ NT21ÖåïüSDRDRSCS39ÖåïüSDRD14Êîíò.23578ÖåïüRDTDSGRTSCTSÊîíò.239Êîíò.239ÖåïüSDRDSGÊàáåëü ñâÿçè (Å2)ñ ïðîãðàììèðóåìûì êîíòðîëëåðîìÊîíò.23578Êàáåëü ñâÿçè (E1) ñ ïîðòîì com1 ÏÝÂÌ(äëÿ ïðîãðàììèðîâàíèÿ)15Êîíò.14XS1Öåïü-24B+24BFU1Ïóñê 8Ïàóçà 93 com14 OUT16VD2VD3VD4R3R4R5XS14XS15XS16SB2SA1SA2XS12XS11XS10XS9XS6XS5XS4XS19XS18XS17XS16A3R1A1 -24BA2 +24BRP1XS20E4E5Uincom2XS21E6E3com1IinE2E1OUT2OUT1Èíäèêàòîð K3MA-J-A2Рис.1.8. Схема электрическая принципиальная модуля ПОVD1R2Ïóñê1 9Ñáðîñ2 10Ñáðîñ1 7Ïóñê2 8com2XS135 OUT23 com14 OUT11 -24B2 +24BA2 Ñ÷¸ò÷èê H7CX-AUD5 OUT2com2 6Ñáðîñ 7Òàéìåð H5CX-AD11 -24B2 +24BSB1XS8XS7XS3XS2A1XS25XS24XS23XS2216Öåïü-24Â+24Â9SGXS2Êîíò.14Êîíò.12ÖåïüDCDRDXS123456SB2SB3SA1SA2SA3VD6VD5VD4VD3VD2VD1R6R5R4R3R2R1654321I4I3I2I1I0I5COM-24Â+24Â91Êíîïî÷íàÿïàíåëüóïðàâëåíèÿÆÊÈ-ýêðàíÐåëå ZEN-10C1DR-DXS30 VD36XS29 VD35Рис.1.9.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
