Назначение и принцип работы контроллера

Назначение и принцип работы контроллера

Контроллер предназначен для решения задач автоматического управления низкой и средней степени сложности. Эффективному применению контроллеров способствует наличие широкой гаммы центральных процессоров, модулей ввода-вывода дискретных и аналоговых сигналов, функциональных и коммуникационных модулей, модулей блоков питания и интерфейсных модулей.

Программируемый логический контроллер (ПЛК, PLC) — это высокотехнологичное устройство на базе микропроцессоров, которое используется для управления технологическими процессами различной сложности. Конструктивно ПЛК состоит из управляющего блока, модулей входов/выходов и модулей связи. В соответствии с заданной программой логический микроконтроллер обрабатывает данные, поступающие с модулей входов, и отправляет управляющие команды на исполнительные механизмы, которые соединяются с ПЛК посредством модулей связи.

Главным преимуществом программируемых контроллеров является отсутствие «вшитого» алгоритма, что позволяет разрабатывать произвольные алгоритмы управления. Данная особенность значительно расширяет функциональные возможности ПЛК.

Состав контроллера.

Контроллер имеет модульную конструкцию и позволяют использовать в своем составе следующие устройства:

Базовая панель. Она служит для размещения на ней других модулей системы, устанавливаемых в специально отведенные позиции (слоты).

Модуль центрального процессора ( CPU )

выполнение программ пользователя и управление всеми узлами контроллера.

Модуль блока питания ( PS )

обеспечивает питание контроллера от сети переем. тока напряжением 120/230 В или от источника постоянного тока напряжением 24/48/60/110 В.

Сигнальные модули ( SM )

обеспечивают ввод-вывод дискретных и аналоговых сигналов с различными электрическими и временными параметрами.

Коммуникационные процессоры ( CP )

подключение контроллера к сетям PROFIBUS, PROFINET, Industrial Ethernet, AS-Interface, организации связи через Internet или PtP (point to point) интерфейс.

Функциональные модули ( FM )

способны самостоятельно решать задачи автоматического регулирования, позиционирования, взвешивания, скоростной обработки сигналов и т.д., снабжены встроенным микропроцессором и способны выполнять возложенные на них функции даже в случае остановки центрального процессора программируемого контроллера.

Интерфейсные модули ( IM )

обеспечивают возможность подключения к базовому блоку (стойка с CPU) одной или нескольких стоек расширения ввода-вывода.

Что такое напряжение низкого и высокого уровня, применительно к лог. элементам?

Относительно электрических сигналов, двоичная система также соответствует двум состояниям или двум условным электрическим уровням: высокому т.е более положительному, и низкому – менее положительному (отрицательному или даже нулевому) напряжению. Если напряжение высокого уровня рассматривать как лог «1», а напряжение низкого как «0», то такую логику называют положительной.

Введем понятия 1 и 0, внеся некоторую путаницу в эту простую по существу операцию. Эти символы используются в булевой алгебре для обозначения утверждений ИСТИНА и ЛОЖЬ соответственно. В том же значении они иногда используются и в электронике, но, к сожалению, здесь они применяются также и в другом смысле, а именно:

1 - означает ВЫСОКИЙ уровень, а 0 - НИЗКИЙ уровень.

Для кокого типа контролеров используется ПО Step7?

- контролеры SIMATIC.

Для кокого типа контролеров используется ПО RSLogix?

- контроллеры Allen-Bradley.

Предназначение станций удаленного доступа?

Система удаленного ввода-вывода — это инструмент, при помощи которого можно создать широкоразвитую масштабируемую систему управления.

Обычно она состоит из коммуникационного блока, а также дополнительно подключаемых к нему модулей входов/выходов (но существуют варианты где коммуникационная часть и входа/выхода объединены в одном корпусе).

Основные плюсы подобной системы: возможность уменьшить количество кабелей, особенно это эффективно, если сигналов ввод/вывод много, а расстояние от промышленного контроллера до датчиков и исполнительных механизмов существенно. Кроме этого модули удаленного ввода-вывода позволяют организовать сбор данных в персональном компьютере, без промежуточного сбора их на промышленном контроллере.

Топология промышленной сети Profibus?

Физический уровень PROFIBUS

Физически PROFIBUS может представлять из себя:

· электрическая сеть c шинной топологией, использующая экранированную витую пару, соответствующая стандарту RS-485.

· оптическая сеть на основе оптоволоконного кабеля.

· инфракрасная сеть.

Скорость передачи по ней может варьироваться от 9, 6 Кбит/сек до 12 Мбит/сек.

Топология типа ши́ на, представляет собой общий кабель (называемый шина или магистраль), к которому подсоединены все рабочие станции. На концах кабеля находятся терминаторы, для предотвращения отражения сигнала.

Работа в сети

Отправляемое рабочей станцией сообщение распространяется на все компьютеры сети. Каждая машина проверяет кому адресовано сообщение и если ей, то обрабатывает его. Для того, чтобы исключить одновременную посылку данных, применяется либо «несущий» сигнал, либо один из компьютеров является главным и «даёт слово» остальным станциям.

При построении больших сетей возникает проблема ограничения на длину связи между узлами, в таком случае сеть разбивают на сегменты. Сегменты соединяются различными устройствами — повторителями, концентраторами или хабами. Например, технология Ethernet позволяет использовать кабель длиной не более 185 метров.

Достоинства

· Небольшое время установки сети;

· Дешевизна (требуется меньше кабеля и сетевых устройств);

· Простота настройки;

· Выход из строя рабочей станции не отражается на работе сети;

Недостатки

· Любые неполадки в сети, как обрыв кабеля, выход из строя терминатора полностью уничтожают работу всей сети;

· Сложная локализация неисправностей;

· С добавлением новых рабочих станций падает производительность сети.

Мультиметр

Это комбинированный электроизмерительный прибор, объединяющий в себе несколько функций: измерения напряжения, силу тока (ампера), сопротивления это основные функции, есть измерения частоты температуры, емкости конденсатора, прозвонка и проверка транзисторов и диодов. Бывают цифровые и аналоговые.

Двоичная система счисления

– это система кодирования, построена всего на двух цифрах 1 и 0. Эти две цифры позволяют записывать и запоминать практически любые числа.

Назначение конденсаторов

Фотовспышка.

Мкость

Основной характеристикой конденсатора является его ёмкость. В обозначении конденсатора фигурирует значение номинальной ёмкости, в то время как реальная ёмкость может значительно меняться в зависимости от многих факторов. Реальная ёмкость конденсатора определяет его электрические свойства. Так, по определению ёмкости, заряд на обкладке пропорционален напряжению между обкладками (q = CU). Типичные значения ёмкости конденсаторов составляют от единиц пикофарад до сотен микрофарад. Однако существуют конденсаторы с ёмкостью до десятков фарад.

Для получения больших ёмкостей конденсаторы соединяют параллельно. При этом напряжение между обкладками всех конденсаторов одинаково. Общая ёмкость батареи параллельно соединённых конденсаторов равна сумме ёмкостей всех конденсаторов, входящих в батарею.

Если у всех параллельно соединённых конденсаторов расстояние между обкладками и свойства диэлектрика одинаковы, то эти конденсаторы можно представить как один большой конденсатор, разделённый на фрагменты меньшей площади.

При последовательном соединении конденсаторов заряды всех конденсаторов одинаковы. Общая ёмкость батареи последовательно соединённых конденсаторов равна

Эта ёмкость всегда меньше минимальной ёмкости конденсатора, входящего в батарею. Однако при последовательном соединении уменьшается возможность пробоя конденсаторов, так как на каждый конденсатор приходится лишь часть разницы потенциалов источника напряжения.

Если площадь обкладок всех конденсаторов, соединённых последовательно, одинакова, то эти конденсаторы можно представить в виде одного большого конденсатора, между обкладками которого находится стопка из пластин диэлектрика всех составляющих его конденсаторов.

Классификация конденсаторов

Основная классификация конденсаторов проводится по типу диэлектрика в конденсаторе. Тип диэлектрика определяет основные электрические параметры конденсаторов: сопротивление изоляции, стабильность ёмкости, величину потерь и др.

По виду диэлектрика различают:

· Конденсаторы вакуумные (обкладки без диэлектрика находятся в вакууме).

· Конденсаторы с газообразным диэлектриком .

· Конденсаторы с жидким диэлектриком.

· Конденсаторы с твёрдым неорганическим диэлектриком: стеклянные (стеклоэмалевые, стеклокерамические, стеклоплёночные), слюдяные, керамические, тонкослойные из неорганических плёнок.

· Конденсаторы с твёрдым органическим диэлектриком: бумажные, металлобумажные, плёночные, комбинированные — бумажноплёночные, тонкослойные из органических синтетических плёнок.

· Электролитические и оксидно-полупроводниковые конденсаторы. Такие конденсаторы отличаются от всех прочих типов прежде всего своей огромной удельной ёмкостью. В качестве диэлектрика используется оксидный слой на металлическом аноде. Вторая обкладка (катод) — это или электролит (в электролитических конденсаторах) или слой полупроводника (в оксидно-полупроводниковых), нанесённый непосредственно на оксидный слой. Анод изготовляется, в зависимости от типа конденсатора, из алюминиевой, ниобиевой или танталовой фольги или спеченного порошка.

Кроме того, конденсаторы различаются по возможности изменения своей ёмкости:

· Постоянные конденсаторы — основной класс конденсаторов, не меняющие своей ёмкости (кроме как в течение срока службы).

· Переменные конденсаторы — конденсаторы, которые допускают изменение ёмкости в процессе функционирования аппаратуры. Управление ёмкостью может осуществляться механически, электрическим напряжением (вариконды, варикапы) и температурой (термоконденсаторы). Применяются, например, в радиоприемниках для перестройки частоты резонансного контура.

Подстроечные конденсаторы — конденсаторы, ёмкость которых изменяется при разовой или периодической регулировке и не изменяется в процессе функционирования аппаратуры. Их используют для подстройки и выравнивания начальных ёмкостей сопрягаемых контуров, для периодической подстройки и регулировки цепей схем, где требуется незначительное изменение ёмкости.

В зависимости от назначения можно условно разделить конденсаторы на конденсаторы общего и специального назначения. Конденсаторы общего назначения используются практически в большинстве видов и классов аппаратуры. Традиционно к ним относят наиболее распространённые низковольтные конденсаторы, к которым не предъявляются особые требования. Все остальные конденсаторы являются специальными. К ним относятся высоковольтные, импульсные, помехоподавляюшие, дозиметрические, пусковые и другие конденсаторы.

Применение конденсаторов

Конденсаторы находят применение практически во всех областях электротехники.

Конденсаторы (совместно с катушками индуктивности и/или резисторами) используются для построения различных цепей с частотно-зависимыми свойствами, в частности, фильтров, цепей обратной связи, колебательных контуров и т. п..

При быстром разряде конденсатора можно получить импульс большой мощности, например, в фотовспышках, импульсных лазерах с оптической накачкой, генераторах Маркса, (ГИН; ГИТ), генераторах Кокрофта-Уолтона и т. п.

Так как конденсатор способен длительное время сохранять заряд, то его можно использовать в качестве элемента памяти или устройства хранения электрической энергии.

В промышленной электротехнике конденсаторы используются для компенсации реактивной мощности и в фильтрах высших гармоник.

Как датчики малых перемещений: малое изменение расстояния между обкладками очень заметно сказывается на ёмкости конденсатора.

В схемах РЗиА конденсаторы используются для реализации логики работы некоторых защит. В частности, в схеме работы АПВ использование конденсатора позволяет обеспечить требуемую кратность срабатывания защиты.

17. Диод. Назначение и условное обозначение?

Диод- полупроводниковый или электровакуумный прибор, который пропускает электрический ток в одном направлении и имеет два контакта для подклёчения в электрическую цепь.

Односторонняя проводимость диода является его основным свойством. Это свойство и определяет назначение диода:

1. Преобразование высокочастотных модулированных колебаний в токи звуковой частоты(детектирование).

Типы диодов

Стабилитроны (диод Зенера). Используют обратную ветвь характеристики диода с обратимым пробоем для стабилизации напряжения.
Туннельные диоды (диоды Лео Эсаки). Диоды, существенно использующие квантовомеханические эффекты. Имеют область т. н. «отрицательного сопротивления» на вольт-амперной характеристике. Применяются как усилители, генераторы и пр.
Варикапы. Используется то, что запертый p—n-переход обладает большой ёмкостью, причём ёмкость зависит от обратного напряжения.
Светодиоды (диоды Генри Раунда). В отличие от обычных диодов, при рекомбинации электронов и дырок в переходе излучают свет в видимом диапазоне, а не в инфракрасном. Однако, выпускаются светодиоды и с излучением в ИК диапазоне.
Полупроводниковые лазеры. По устройству близки к светодиодам, однако имеют лазерный резонатор, излучают когерентный свет.
Фотодиоды. Запертый фотодиод открывается под действием света.
Диоды Ганна. Используются для генерации и преобразования частоты в СВЧ диапазоне.
Диод Шоттки. Диод с малым падением напряжения при прямом включении.
Лавинно-пролётный диод. Диод, работающий за счёт лавинного пробоя.
Магнитодиод. Диод, вольт-амперная характеристика которого существенно зависит от значения индукции магнитного поля и расположения его вектора относительно плоскости p-n-перехода.
Стабисторы. При работе используется участок ветви вольт-амперной характеристики, соответствующий «прямому напряжению» на диоде.
Смесительный диод — предназначен для перемножения 2-ух высокочастотных сигналов.

18. Резистор пассивный элемент электрических цепей, обладающий определённым или переменным значением электрического сопротивления^[1].

Резистор – пассивный элемент электрической цепи, характеризуемый сопротивлением электрическому току.

Резистор - радиокомпонент, основное назначение которого оказывать активное сопротивление электрическому току.

Назначение резисторов

Постоянные резисторы применяются для задания определённого значения тока в цепи.

Переменные резисторы используются для регулировки тока в цепи (реостат) или напряжения (потенциометр).

Закон Ома для участка цепи?

Зако́ н Ома — это физический закон, определяющий связь между напряжением, силой тока и сопротивлением электрической цепи. Суть закона проста: сила тока в проводнике прямо пропорциональна напряжению между концами проводника, если при прохождении тока свойства проводника не изменяются.

Закон Ома для участка цепи: ток прямо пропорционален напряжению и обратно пропорционален сопротивлению

Закон Ома для участка электрической цепи имеет вид: U = RI; I=U|R.

Фотодатчик. Принцип работы?

Фотодатчики распространены повсеместно и используются в нашей каждодневной жизни. Они помогают, контролировать процесс открытия и закрытия гаражных ворот, бесконтактно включать и выключать воду в раковине, контролировать движение эскалатора, открывать двери в супермаркете, определять победителя на соревнованиях и многое другое.

Фотосенсор – это устройство, которое регистрирует и реагирует на изменение интенсивности светового потока. В конечном счете, речь идет о реагировании или не реагировании на излучаемый световой пучок. Датчики различаются по длине волны источника излучения и методу, которым регистрируется объект. Фотодатчики состоят из источника излучения, фотоприемника, преобразователя сигнала и усилителя сигнала. Приемник анализирует поступивший световой поток, проверяет, поступил ли он от источника излучения и передает соответствующий сигнал на усилитель и далее на исполнительное устройство. По сравнению с другими типами датчиков, фотодатчики обладают рядом преимуществ: диапазон действия; высокая чувствительность.

Типы фотодатчиков?

1) С пересечение луча - в этом методе передатчик и приемник разделены по разным корпусам, что позволяет устанавливать их напротив друг друга на рабочем расстоянии. Принцип работы основан на том, что передатчик постоянно посылает световой луч, который принимает приемник. Если световой сигнал датчика прекращается, в следствии перекрытия сторонним объектом, приемник немедленно реагирует меняя состояние выхода.

2) отражение от рефлектора (отражателя) - в этом методе приемник и передатчик датчика находятся в одном корпусе. Напротив датчика устанавливается рефлектор (отражатель). Датчики с рефлектором устроены так, что благодаря поляризационному фильтру они воспринимают отражение только от рефлектора. Это рефлекторы, которые работают по принципу двойного отражения. Выбор подходящего рефлектора определяется требуемым расстоянием и монтажными возможностями.

Посылаемый передатчиком световой сигнал отражаясь от рефлектора попадает в приемник датчика. Если световой сигнал прекращается, приемник немедленно реагирует, меняя состояние выхода.

3) отражение от объекта - в этом методе приемник и передатчик датчика находятся в одном корпусе. Во время рабочего состояния датчика все объекты, попадающие в его рабочую зону, становятся своеобразными рефлекторами. Как только световой луч отразившись от объекта попадает на приемник датчика, тот немедленно реагирует, меняя состояние выхода.

4) фиксированное отражение от объекта -принцип действия датчика такой же как и у " отражение от объекта" но более чутко реагирующий на отклонение от настройки на объект. Например, возможно детектирование вздутой пробки на бутылке с кефиром, неполное наполнение вакуумной упаковки с продуктами и т.д.

По своему назначению фотодатчики делятся на две основные группы: датчики общего применения и специальные датчики. К специальным, относятся типы датчиков, предназначенные для решения более узкого круга задач. К примеру, обнаружение цветной метки на объекте, обнаружение контрастной границы, наличие этикетки на прозрачной упаковке и т.д.

Типы фотодатчиков по методу обнаружения объекта фотодатчики делятся на 2 основных типа, при этом присутствуют модификации по каждому типу:

Фотодатчики с отражателем

Диффузионный тип

В фотодатчиках диффузионного типа, иногда называемых фотодатчиками близких расстояний, передатчик и приемник размещены в одном корпусе. Пучок света, излучаемый передатчиком, попадает на объект и рассеивается под различными углами. Часть отраженного света возвращается в приемник и, таким образом объект регистрируется. Из-за того, что большая часть излученного передатчиком, а затем отраженного от объекта света теряется, практически используемые датчики диффузионного типа выпускаются для применений в задачах близкого обнаружения объекта.

Преимущество фотодатчиков диффузного типа состоит в том, что не требуется вторичное устройство, такое как отражатель или отдельно стоящий приемник. Факторы влияющие на чувствительность фотодатчика диффузионного типа – это цвет, размер и диффузные характеристики регистрируемого объекта. Именно от этих параметров напрямую зависит способность объекта рассеивать свет, т.е. величина светового потока, который попадет на приемник

Фотодатчики с отражателем

Датчики с отражателем – это второй основной тип фотодатчиков. Также как и в датчиках диффузионного типа передатчик и приемник находятся в одном корпусе, но дополнительно используется специальный отражающий элемент для отражения светового потока излучаемого передатчиком и возвращаемого на приемник. Регистрируемый объект обнаруживается, когда он попадает в световой поток идущий от передатчика к отражателю.

Датчики с отражателем имеют больший рабочий диапазон и зону чувствительности по сравнению с датчиками диффузионного типа. Цвет регистрируемого объекта и материал поверхности меньше влияют на возможность обнаружения объекта, в отличии от датчиков диффузионного типа. Датчики с отражателем бывают с поляризационным фильтром или без него. Поляризационный фильтр пропускает световой поток только определенной поляризации, что позволяет распознавать блестящие (светящиеся) регистрируемые объекты, а не принимать их за излучатель. Такое возможно потому, что световой поток отраженный от отражателя изменяет свою поляризацию, в то время, как световой поток отраженный от любого яркого (светящегося) объекта – нет.

22. Реле́. Принцип работы?

Реле- электрическое или электронное устройство (ключ), предназначенное для замыкания или размыкания электрической цепи при заданных изменениях электрических или неэлектрических входных воздействий.

Принцип работы реле - соединение/разъединение контактов посредством электропривода. Ток протекающий через обмотку катушки реле создаёт магнитное поле, которое притягивает якорь к сердечнику катушки. Этот якорь механически соединён с подвижным (общим) контактом, который отсоединяется от одного контакта (нормально замкнутого) и соединяется с другим (нормально разомкнутым).

Промышленные сети

Промышленные сети: Profibus, CAN, DeviceNet, CANopen, и те которые у нас не используются (Interbus, AS-Interface, ControlNet, Foundation Fieldbus)

Profibus: самая распространённая в мире открытая промышленная сеть

	Германии; 1989 год. Profibus Trade Organization
	Интерфейсы реализованы в виде специализированных микросхем (ASIC). Основывается на спецификации интерфейса RS485 и европейской электрической спецификации EN50170.
	Разновидности: Profibus DP (главный/подчиненный), Profibus FMS (несколько главных устройств/одноранговые устройства), Profibus PA (внутренне безопасная шина).
	Коннекторы: 9-штырьковый разъем типа D-Shell (с оконечной нагрузкой импеданса) или 12-миллиметровый быстроразборный разъём IP67.
	Максимальное число узлов: 127.
	Длина соединения: от 100 м до 24 км (с ретрансляторами и оптоволоконными кабелями).
	Скорость передачи: от 9600 бит/с до 12 Мбит/с.
	Размер сообщения: до 244 байт на сообщение для одного узла. Чаще всего Profibus применяется в крупных сборочных агрегатах, механизмах транспортировки материалов и деталей и в управлении технологическими процессами. Данная шина позволяет осуществлять однокабельное соединение многовходовых блоков датчиков, пневматических вентилей, сложных интеллектуальных устройств, небольших подсетей (типа AS-I) и операторских пультов. Достоинства: Profibus самый распространенный в мире сетевой стандарт. Эта шина, применяемая в Европе почти повсеместно, весьма популярна в Северной и Южной Америке, а также в некоторых странах Африки и Азии. Версии DP, FMS и PA в целом удовлетворяют требованиям подавляющего большинства систем автоматизации. Недостатки: относительно высокие накладные расходы при передаче коротких сообщений, отсутствие подачи питания по шине, несколько более высокая по сравнению с другими шинами стоимость. Кроме того, ориентация на продукты европейских компаний и изделия Siemens зачастую негативно оценивается пользователями в Северной Америке. Хорошая скорость передачи, большая длина соединения и широкие возможности по обработке данных превращают Profibus в одну из лучших шин, предназначенных для систем управления многими технологическими процессами и интенсивной обработки информации. Наиболее часто используемый формат обмена сообщениями Profibus DP представляет собой сеть с опросом узлов (выделенное главное устройство периодически опрашивает состояние каждого узла сети); тем самым обеспечивается постоянный контроль состояния каждого устройства в сети (одно устройство за один цикл

CAN: недорогая очень надежная основа для нескольких распространенных промышленных шин: DeviceNet, CANopen, SDS и других.

Задавшись целью найти " пуленепробиваемую" технологию для ответственных компонентов заводских сетей, разработчики DeviceNet, CANopen, SDS и прочих сетей на базе CAN в итоге выбрали готовое решение из автомобильной отрасли. Технология CAN была создана в компании Bosch в начале 1980-х годов для упрощения процесса проводки кабелей в автомобилях Мерседес.

Цель разработки CAN заключалась в замене громоздких пучков проводов (до 7, 5 сантиметров в диаметре! ) единственным кабелем, призванным соединить все основные компоненты управления автомобилем: аварийные и сигнальные огни, подушки безопасности, фары, электроприводы стекол, дверные замки и т.д.

При возникновении в пучке проводов какой-либо неисправности порою дешевле весь автомобиль отправить на свалку, чем искать эту неисправность. В сетевой же системе вся кабельная разводка может быть выполнена в виде программных взаимосвязей; затраты на дополнительные устройства при этом с лихвой окупаются экономией на техобслуживании. То же самое справедливо и в отношении автоматизированного производственного оборудования.

Высшая степень надежности

Понятно, что надежность связи в транспортном средстве в буквальном смысле вопрос жизни и смерти. Сбой сети просто-напросто НЕДОПУСТИМ, вне зависимости от его причины. Сеть CAN выживает в самых суровых условиях, причем статистическая вероятность отказа составляет менее одного случая за столетие.

DeviceNet: универсальная шина для заводских сетей нижнего и среднего уровней

Происхождение: Allen-Bradley, 1994 год.

Основа: технология CAN (Controller Area Nerwork), заимствованная из автомобильной промышленности.

Максимальное число узлов: 64.

Коннекторы: популярные быстроразборные 18-миллиметровые (" мини-" ) и 12-миллиметровые (" микро-" ) разъемы с гнездами и штекерами в герметичном исполнении и универсальные 5-штырьковые клеммные блоки.

Длина соединения: от 100 до 500 метров.

Скорость передачи данных: 125, 250 и 500 Кбит/с.

Максимальный размер сообщения: 8 байт на сообщение для одного узла.

Типы сообщений: Polling (опрос), Strobing (стробирование), Change-of-State (изменение состояния), Cyclic (циклическое); Explicit (для передачи конфигурационных сведений и значений параметров) и UCMM (для обмена между одноранговыми устройствами). Модель обмена производитель/потребитель (Producer/Consumer).

Поддерживающая организация: Open DeviceNet Vendor Association.

Типичные области применения: в основном сборочные, сварочные и транспортировочные агрегаты. Используется для однокабельного соединения многовходовых блоков датчиков, интеллектуальных датчиков, пневматических вентилей, считывателей штрих-кодов, приводов и операторских пультов. Особенно широкое распространение данная шина получила в автомобильной и полупроводниковой отраслях промышленности.

Достоинства: дешевизна, широкое распространение, высокая надежность, эффективное использование пропускной способности, подача питающего напряжения по сетевому кабелю.

Недостатки: ограниченная пропускная способность, ограниченный размер сообщений, ограниченная длина соединения.

Гибкая, доступная и конкурентоспособная

DeviceNet это гибкая промышленная шина общего назначения, удовлетворяющая 80% стандартных требований, предъявляемых к прокладке кабелей внутри промышленных установок и цехов. Поскольку питающее напряжение для устройств автоматики подается по сетевому кабелю, общее число используемых кабелей и сложность разводки минимальны. Протокол DeviceNet поддерживается сотнями разнотипных устройств (от интеллектуальных датчиков до вентилей и операторских пультов) и сотнями различных производителей.

CANopen: европейский CANbus

Происхождение: CAN in Automa-tion, 1993 год.

Базируется на разработанной в автомобильной отрасли технологии CAN и электрических спецификациях RS485.

Максимальное число узлов: 64.

Коннекторы: популярные быстроразборные 18-миллиметровые (" мини-" ) и 12-миллиметровые (" микро-" ) разъемы с гнездами и штекерами в герметичном исполнении, а также универсальные 5-штырьковые клеммные блоки.

Длина соединения: от 100 до 500 метров.

Скорость передачи данных: 125, 250, 500 и 1000 Кбит/с.

Максимальный размер сообщения: 8 байт на сообщение для одного узла.

Типы сообщений: Polling (опрос), Strobing (избирательное), Change-of-State (изменение состояния), Cyclic (циклическое) и другие.

Поддерживающая организация: CAN in Automation.

Типичные области применения: в основном в системах управления перемещением, в сборочных, сварочных и транспортировочных агрегатах. Используется для однокабельного соединения многовходовых блоков датчиков, интеллектуальных датчиков, пневматических вентилей, считывателей штрих-кодов, приводов и операторских пультов.

Достоинства: по сравнению с другими сетями на базе шины CAN сеть CANopen в большей степени пригодна для быстродействующих систем управления перемещением и контуров регулирования с обратной связью. Высокая надежность, рациональное использование пропускной способности, подача питающего напряжения по сетевому кабелю.

Недостатки: малая распространенность за пределами Европы, чрезмерная сложность и запутанность протокола с точки зрения разработчиков, а также общие для всех CAN-сетей недостатки (ограниченная пропускная способность, ограниченный размер сообщений, ограниченная длина соединения). Interbus: высокоскоростная детерминированная европейская промышленная шина AS-I (Actuator Sensor Interface): самая простая (возможно, и самая дешевая) промышленная шина Foundation Fieldbus H1 и HSE: двойное решение для обрабатывающей промышленности

25. Стандартные интерфейсы.

Последовательный интерфейс
RS-232
Широко используемый последовательный интерфейс синхронной и асинхронной передачи данных, определяемый стандартом EIA RS-232-C и рекомендациями V.24 CCITT. Изначально создавался для связи компьютера с терминалом. В настоящее время используется в самых различных применениях.

Интерфейс RS-232-C соединяет два устройства. Линия передачи первого устройства соединяется с линией приема второго и наоборот (полный дуплекс) Для управления соединенными устройствами используется программное подтверждение (введение в поток передаваемых данных соответствующих управляющих символов). Возможна организация аппаратного подтверждения путем организации дополнительных RS-232 линий для обеспечения функций определения статуса и управления.

Стандарт	EIA RS-232-C, CCITT V.24
Скорость передачи	115 Кбит/с (максимум)
Расстояние передачи	15 м (максимум)
Характер сигнала	несимметричный по напряжению
Количество драйверов
Количество приемников
Схема соединения	полный дуплекс, от точки к точке

Интерфейс RS-232C предназначен для подключения к компьютеру стандартных внешних устройств (принтера, сканера, модема, мыши и др.), а также для связи компьютеров между собой. Основными преимуществами использования RS-232C по сравнению с Centronics являются возможность передачи на значительно большие расстояния и гораздо более простой соединительный кабель. В то же время работать с ним несколько сложнее. Данные в RS-232C передаются в последовательном коде побайтно. Каждый байт обрамляется стартовым и стоповыми битами. Данные могут передаваться как в одну, так и в другую сторону (дуплексный режим).

Компьютер имеет 25-контактный (DB25P) или 9-контактный (DB9P) разъем для подключения RS-232C. Назначение контактов разъема приведено в таблице.

12 3 4 5 Следующая ⇒