|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
|
|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Диффузионного, использующие принцип отражения лучевого типа ⇐ ПредыдущаяСтр 5 из 5
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). Стандартные языки программирования ПЛК. Для программирования ПЛК используются стандартизированные языки МЭК (IEC) стандартом IEC61131-3 IL - Список инструкций ( текстовый язык. Аппаратно-независимый низкоуровневый ассемблероподобный язык). LD; РКС – Релейно контактные схемы (Графический язык.Програмная реализация электрических схем на базе электромагнитных реле). FBD- Функционально блоковые диаграммы. FSC –Последовательные функциональные диаграммы ST- Структурный текст- текстовый Паскалеподобной язык программирования Промышленные сети Промышленные сети: Profibus, CAN, DeviceNet, CANopen, и те которые у нас не используются (Interbus, AS-Interface, ControlNet, Foundation Fieldbus)
Последовательный интерфейс 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.
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. Назначение сигналов следующее. Наиболее часто используются трех- или четырехпроводная связь (для двунапрвленной передачи). Схема соединения для четырехпроводной линии связи показана на рисунке 1.1. Для двухпроводной линии связи в случае только передачи из компьютера во внешнее устройство используются сигналы SG и TxD. Все 10 сигналов интерфейса задействуются только при соединении компьютера с модемом. Формат передаваемых данных показан на рисунке 1.2. Собственно данные (5, 6, 7 или 8 бит) соопровождаются стартовым битом, битом четности и одним или двумя стоповыми битами. Получив стартовый бит, приемник выбирает из линии биты данных через определннные интервалы времени. Очень важно, чтобы тактовые частоты приемника и передатчика были одинаковыми, допустимое расхождение - не более 10%). Скорость передачи по RS-232C может выбираться из ряда: 110, 150, 300, 600, 1200, 2400, 4800, 9600, 19200, 38400, 57600, 115200 бит/с. Рис.1.1 Схема 4-проводной линии связи для RS-232C Все сигналы RS-232C передаются специально выбранными уровнями, обеспечивающими высокую помехоустойчивость связи (рис.1.3.). Отметим, что данные передаются в инверсном коде (лоической единице соответствует низкий уровень, логическому нулю - высокий уровень). Для подключения произвольного УС к компьютеру через RS-232C обычно используют трех- или четырехпроводную линию связи (см. рис. 1.1), но можно задействовать и другие сигналы интерфейса.
Обмен по RS-232C осуществляется с помощью обращений по специально выделенным для этого портам COM1 (адреса 3F8h...3FFh, прерывание IRQ4), COM2 (адреса 2F8h...2FFh, прерывание IRQ3), COM3 (адреса 3F8h...3EFh, прерывание IRQ10), COM4 (адреса 2E8h...2EFh, прерывание IRQ11). Форматы обращений по этим адресам можно найти в многочисленных описаниях микросхем контроллеров последовательного обмена UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter), например, i8250, КР580ВВ51.
Рис.1.3 Уровни сигналов RS-232C на передающем и принимающем концах линии связи
Стандарт RS-485 совместно разработан двумя ассоциациями: Ассоциацией электронной промышленности (EIA — Electronics Industries Association) и Ассоциацией промышленности средств связи (TIA — Telecommunications Industry Association). Ранее EIA маркировала все свои стандарты префиксом «RS» (англ. Recommended Standard — Рекомендованный стандарт). Многие инженеры продолжают использовать это обозначение, однако EIA/TIA официально заменил «RS» на «EIA/TIA» с целью облегчить идентификацию происхождения своих стандартов. На сегодняшний день, различные расширения стандарта RS-485 охватывают широкое разнообразие приложений, этот стандарт стал основой для создания целого семейства полевых шин широко используемых в промышленной автоматизации. В стандарте RS-485 (RS-232) для передачи и приёма данных часто используется единственная витая пара проводов. Процедуры совместного использования линии передачи требуют применения определённого метода управления направлением потока данных. Наиболее широко распространённым методом является использование сигналов RTS (Request To Send) и CTS (Clear To Send). RS-422 - полнодуплексный интерфейс. Прием и передача идут по двум отдельным парам проводов. На каждой паре проводов может быть только по одному передатчику. RS-485 - полудуплексный интерфейс. Прием и передача идут по одной паре проводов с разделением по времени. В сети может быть много передатчиков, так как они могут отключаются в режиме приема. ANSI/TIA/EIA-422-B (бывш. RS-422 ) — американский стандарт, его международный эквивалент ITU-T Recommendation V.11 (он же X.27 ). Этот технический стандарт обеспечивает сбалансированную или дифференциальную однонаправленную нереверсируемую передачу данных по терминированным или нетерминированным линиям, с возможностью соединения «точка-к-точке» или для многоабонентской доставки сообщений.В отличие от RS-485, которая обеспечивает многоточечную структуру, EIA-422/V.11 не позволяет иметь несколько отправителей, но только несколько получателей. Полное название документа, регламентирующего данный стандарт ANSI — «Электрические характеристики и цепи питания интерфейса TIA-422». Опубликован в мае 1994 года, на сегодняший день находится в ревизии «B». Подтверждён Telecommunications Industry Association в 2005 году. Достоинством стандарта является скорость передачи данных до 10 мегабод для 12-метрового кабеля. Хотя спецификация стандарта и не устанавливает верхней границы, в ней приведён график затухания сигнала с ростом длины кабеля. График обрывается на 10 Мбит/с. USB (англ. Universal Serial Bus) — универсальная последовательная шина, предназначенная для подключения периферийных устройств. Шина USB представляет собой последовательный интерфейс передачи данных для среднескоростных и низкоскоростных периферийных устройств.Для подключения периферийных устройств к шине USB используется четырёхпроводный кабель, при этом два провода (витая пара) в дифференциальном включении используются для приёма и передачи данных, а два провода — для питания периферийного устройства. Благодаря встроенным линиям питания, USB позволяет подключать периферийные устройства без собственного источника питания (максимальная сила тока, потребляемого устройством по линиям питания шины USB, не должна превышать 500 мА). К одному контроллеру шины USB можно подсоединить до 127 устройств через цепочку концентраторов (они используют топологию «звезда») [ В настоящее время широко используются устройства, выполненные в соответствии со спецификацией USB 2.0. Ведётся разработка спецификации USB 3.0. Спецификация 1.0 регламентировала два типа разъёмов: A — на стороне контроллера или концентратора USB и B — на стороне периферийного устройства. Впоследствии были разработаны миниатюрные разъёмы для применения USB в переносных и мобильных устройствах, получившие название Mini-USB. Новая версия миниатюрных разъёмов, называемых Micro-USB, была представлена USB Implementers Forum 4 января 2007 года. В отличие от многих других стандартных типов разъёмов[источник? ], для USB характерны долговечность и механическая прочность. Здесь GND — цепь «корпуса» для питания периферийных устройств, VBus — +5 В, так же для цепей питания. Данные передаются по проводам D+ и D− дифференциально (состояния 0 и 1 (в терминологии официальной документации diff0 и diff1 соответственно) определяются по разности потенциалов межу линиями более 0, 2 В и при условии, что на одной из линий (D− в случае diff0 и D+ при diff1) потенциал относительно GND выше 2, 8 В.[3] Дифференциальный способ передачи является основным, но не единственным (например, при инициализации устройство сообщает хосту о режиме, поддерживаемом устройством (Full-Speed или Low-Speed), подтягиванием одной из линий данных к V_BUS через резистор 1.5 кОм (D− для режима Low-Speed и D+ для режима Full-Speed, устройства, работающие в режиме Hi-Speed, ведут себя на этой стадии как устройства в режиме Full-Speed). Так же иногда вокруг провода присутствует волокнистая обмотка для защиты от физических повреждений.[4].
Как видно из сравнительной таблицы, прогресс не стоит на месте. Стоит отметить, что при подключении многих usb-устройств к единственному usb порту используют т.н. концентраторы, которые в свою очередь коммутируют между собой, увеличивая тем самым число подключенных usb-устройств; такая топология шины usb называется " звезда" и включает в себя так же корневой концентратор, который, как правило, находится в южном мосте материнской платы компьютера, к которому и подключаются все дочерние концентраторы (в частном случае сами usb - устройства). Шина IEEE 1394 предусматривает передачу данных между устройствами со скоростями 100, 200, 400, 800 и 1600 Мбит/с и призвана обеспечивать комфортную работу с жёсткими дисками, цифровыми видео- и аудио- устройствами и другими скоростными внешними компонентами. Шина IEEE 1394, как и USB, является последовательной шиной. Выбор последовательного интерфейса обусловлен необходимостью связать удалённые внешние устройства с различными скоростями передачи данных. Этот интерфейс освобождает аппаратуру от громоздких шлейфов и габаритных разъёмов. После́ довательный порт или COM-порт (произносится «ком-порт», от англ. COMmunication port) — двунаправленный последовательный интерфейс, предназначенный для обмена байтовой информацией. Последовательный потому, что информация через него передаётся по одному биту, бит за битом(в отличие от параллельного порта). Наиболее часто для последовательного порта персональных компьютеров используется стандарт RS-232C. Ранее последовательный порт использовался для подключения терминала, позже для сканера, модема или мыши. Сейчас он используется для соединения с источниками бесперебойного питания, для связи с аппаратными средствами разработки встраиваемых вычислительных систем. Хотя некоторые другие интерфейсы компьютера — такие как Ethernet, FireWire и USB — также используют последовательный способ обмена, название «последовательный порт» закрепилось за портом, имеющим стандарт RS-232C, и предназначенным изначально для обмена информацией с модемом. Отличительной особенностью контроллеров, применяемых в DCS, является возможность их резервирования. Резервирование нужно для повышения отказоустойчивости системы и заключается, как правило, в дублировании аппаратных модулей системы.
Рис. 2. Резервированный контроллер с коммуникациями Profibus и Ethernet. Резервируемые модули работают параллельно и выполняют одни и те же функции. При этом один модуль находится в активном состоянии, а другой, являясь резервом, – в режиме “standby”. В случае отказа активного модуля, система автоматически переключается на резерв (это называется “горячий резерв”). Обратите внимание, контроллеры связаны шиной синхронизации, по которой они мониторят состояние друг друга. Это решение позволяет разнести резервированные модули на значительное расстояние друг от друга (например, расположить их в разных шкафах или даже аппаратных). 26. Тири́ стор Тири́ стор — полупроводниковый прибор, выполненный на основе монокристалла полупроводника с четырёхслойной структурой р-n-p-n-типа, обладающий в прямом направлении двумя устойчивыми состояниями - состоянием низкой проводимости (тиристор заперт) и состоянием высокой проводимости (тиристор открыт). В обратном направлении тиристор обладает только запирающими свойствами. Т.е тиристор - это управляемый диод. Перевод тиристора из закрытого состояния в открытое в электрической цепи осуществляется внешним воздействием на прибор: либо воздействие напряжением (током), либо светом (фототиристор). Тиристор имеет нелинейную разрывную вольтамперную характеристику (ВАХ). Устройство тиристора Основная схема тиристорной структуры представлена на рис. 1. Она представляет собой четырёхполюсный p-n-p-n прибор, содержащий три последовательно соединённых p-n перехода J1, J2, J3. Контакт к внешнему p-слою называется анодом, к внешнему n-слою — катодом. В общем случае p-n-p-n прибор может иметь два управляющих электрода (базы), присоединённых к внутренним слоям. Прибор без управляющих электродов называется диодным тиристором (или динистором). Прибор с одним управляющим электродом называют триодным тиристором или тринистором (или просто тиристором). Характеристики тиристоров Современные тиристоры изготовляют на токи от 1 мА до 10 кА напряжения от нескольких В до нескольких кВ; скорость нарастания в них прямого тока достигает 109 А/сек, напряжения — 109 В/сек, время включения составляет величины от нескольких десятых долей до нескольких десятков мкс, время выключения — от нескольких единиц до нескольких сотен мкс; кпд достигает 99 %. Популярное:
|
Последнее изменение этой страницы: 2016-05-30; Просмотров: 1847; Нарушение авторского права страницы
25. Стандартные интерфейсы. 
Рис.1.2 Формат данных RS-232C 
RS-485 (RS485 — англ. Recommended Standard 485, EIA-485 — англ. Electronic Industries Alliance-485) — стандарт передачи данных по двухпроводному полудуплексному многоточечному последовательному каналу связи.