Программируемые контроллеры. Структурная схема ПК

Программируемый контроллер (ПК) – это устройство осуществляющее управление электроавтоматикой с помощью определённых алгоритмов, реализованных программой, хранящейся в памяти устройства. ПК может применяться автономно либо в системах ЧПУ. Например, в системах управления ГПМ.

ПК применяют также для управления оборудованием автоматических линий, складов, ГПС.

Структурная схема ПК представлена на следующем рисунке:

Блок ввода формирует сигналы поступающие от различных периферийных устройств (путевых датчиков, тепловых реле и т.д.) и защищает посредством оптронной развязки оборуд-е от помех.

Сигналы, поступающие на вход имеют 2 уровня и соответствуют логическому 0 или 1. Блок вывода подает сигнал на управляемые исполнительные устройства электроавтоматики станка, т.е. контакторы, пускатели, электромагниты, сигнальные лампы, э/м муфты и т.д.

Если выходной сигнал равен 1, то соответствующее устройство получает команду на включение; если 0, то на выключение. В соответствии с параметрами управляемых устройств модули вывода имеют силовые электронные ключи, рассчитанные на различную силу тока и различные напряжения.

Процессор с памятью решает логические задачи управления модулями вывода на основании инф-ии, поступающей на модули ввода и алгоритмов управления введенных в память (ПЗУ).

Таймеры настраивают на обеспечение выдержек времени в соответствии с циклом работы ПК.

Всю программу, хранящуюся в памяти, можно разбить на 2 части: основную, представляющую собой алгоритм управления объектом (ПЗУ) и служебную, обеспечивающую обмен инф-ии между ПК и управляемым объектом.

Обмен инф-ии между ПК и управляемым объектом состоит в опросе входов и почении инф-ии об управляемом объекте и переключении выходов, т.е. выдача управляющего воздействия на управляемый объект.

В соответствии с этим служебная часть программы состоит из двух этапов – опроса входов и переключения выходов.

ПК работает по четырёхтактовой схеме. Частотой тактов управляет таймер.

По первому такту блок ввода считывает состояние входных сигналов, формируя при этом входное число в двоичном входе.

При этом блок ввода временно хранит это число.

По второму такту процессор считывает команду УП и запоминает её.

По третьему такту процессор производит логические операции над входами и результат переадресовывает на блок вывода.

По четвертому такту блок вывода отправляет сигналы на выходные цепи.

Конструктивно ПК выполняется в виде отдельных модулей, установленных в общий каркас. Это позволяет изменять число модулей ввода – вывода в зависимости от объекта управления.

Модульные процессоры и блоки питания также являются законченными конструктивными устройствами.

В состав обязательного набора модулей также входят устр-ва связи модулей ввода-вывода с процессором.

Исполнительное устройство подключается к отдельному источнику питания, входящему в состав электрооборудования станка или другого объекта.

Конструкция каркасов и модулей ввода-вывода предусматривает возможность установки их в одни и те же ячейки каркаса.

Модули процессора, блоки питания ввода и вывода соединяются мужде собой кабелями, поставляемыми в комплекте с ПК.

Ввод программы в память процессора и ее отладка вып-ся с помощью специального переносного пульта, временно подключаемого к ПК через блок подключения. Этот пульт называют программатором.

В процессе записи программы на дисплее программатора отображаются текущие состояния управляемого объекта, в релейных символах или условных обозначениях.

Система команд ПК

Система команд ПК представляет собой набор инструкций обеспечивающих оперативный ввод, контроль и редактирование рабочей программы.

По своему назначению команды ввода инструкций можно разделить на программные, функциональные и оперативные.

Программные команды записываются в рабочую программу ПК, они определяют последовательность действий и состоят из кода операций «что» и адреса оператора «с чем».

Некоторые програмные команды являются безадресными, т.е. состоят без кода операций, и выполняются в последовательности, определяемой записью в УП.

Функциональные команды служат для пуска и выбора режима работы программирующего устройства, а также для ввода, редактирования и контроля УП.

Оперативные команды имеют своей целью вмешательство в работу процессора с целью возбуждения реальных входов и выходов.

Команды вводятся посредством клавиатуры программной понели и делятся шифрованные и кодированные.

Шифрованные команды вводятся с помощью одной клавиши, имеющее мнемоническое обозначение.

Кодирование команды вводится с помощью нескольких клавиш нажимаемых с заданной последовательностью и образующих код инструкции.

В большинстве современных ПК предусмотрены 3 способа задания программы: - в релейных символах; - при помощи логических (булевых) выражений; - на языке символического кодирования. При задании программы предварительно должна быть подготовлена релейно-контактная схема(представлена на рисунке).

Где общая шина – это набор сигнальных электрических линий, которые испол-ся для синхранизации рабочих блоков ПК и передачи данных межлу блоками.

1 – процессор; 2 – таймер и счетчики; 3- ПЗУ; 4- ОЗУ;

5 – общая шина связи блоков; 6-блок связи с УЧПУ или ЭВМ;

7 – блок подключения программатора; 8 – модуль ввода;

9 – коммутатор ввода-вывода; 10 – модули вывода

11 – пульт программирования, программатор.