Рис.5.7. Функциональная схема устройства задания каналов

5.4 Масштабирующее устройство

В алгоритмическом отношении масштабирующее устройство представляет собой пропорциональное звено с коэффициентом передачи , величина которого определена в информационном расчёте.

5.5 Генератор тактовых импульсов

В алгоритмическом отношении генератор тактовых импульсов представляет собой последовательность прямоугольных импульсов, имеющих заданную частоту и заданную длительность.

Частота генератора тактовых импульсов системы телеизмерений равна скорости передачи информации, указанной в задании.

С целью демонстрации контрольной задачи, сокращения объёма работ в условиях ограниченного времени проектирования в настоящем курсовом проекте принимается частота работы генератора тактовых импульсов, равная 0,5…1 Бод. Эта частота обеспечивает визуальный контроль состояния функциональных блоков системы на каждом такте работы устройства.

Длительность импульса можно принять равной половине периода тактовых импульсов.

5.6 Синхронизация систем телемеханики с временным разделением сигналов

Правильная работа системы телеизмерений возможна при совпадении тактовых импульсов генераторов КП и ПУ, обеспечивающих согласованную работу распределителей.

На рис. 5.5,а приведена последовательность импульсов с КП. Если распределители работают согласованно, то в те же моменты времени будут сниматься импульсы с распределителя и на ПУ (рис.5.5,б). Если окажется, что генератор, переключающий распределитель на ПУ, работает с несколько большей частотой, чем генератор на КП (режим опережения), то совпадения импульсов, а значит и правильный приём информации может и не произойти (рис.5.5,в).

Нарушение совпадений возможно также, если частота генератора на ПУ меньше частоты генератора на КП (рис.5.5,г) .

Таким образом, для правильности передачи в первую очередь необходимо, чтобы импульсы, поступающие с генераторов на распределители для их переключения (на КП и ПУ), совпадали, т.е. были в фазе. Для этого требуется синфазирование импульсов. Однако даже при синфазировании по импульсам команда может быть передана ошибочно, если она неправильно ориентирована во времени, т.е. с импульсом 3, пришедшим с ПУ, совпадает, например, импульс 4^/ с распределителя на КП (рис.5.5,д). Такая ошибка происходит, если неправильно ориентированы циклы, т.е. если отсутствует синфазирование по циклу.

В телемеханике укоренились термины "синхронизация" и "синфазирование". В дальнейшем под синхронизацией будем понимать синфазирование по циклу, а под синфазированием - синфазирование по импульсам.

Несколько обобщая, можно считать, что распределители синхронизируются, а генераторы синфазируются, хотя нередко оба эти термины применяют как для распределителей, так и для генераторов.

Рис.5.5. Рассогласование импульсов поступающих с КУ, с импульсами на ПУ.

Рассмотрим процессы синхронизации, получившей название циклической.

Тактовые импульсы на распределители ПУ и КП поступают от генераторов Г (рис.5.6), частота генерации которых должна быть одинаковой. Так как практически невозможно создать два генератора, которые генерировали бы строго одинаковую частоту, то через некоторое время после включения импульсы распределителей на ПУ и КП не будут совпадать. Во избежание этого в начале каждого цикла с одного распределителя (ведущего), обычно замкнутого в кольцо и непрерывно (циклически) работающего, посылается синхронизирующий сигнал (СС) на другой распределитель (ведомый), как правило, не замкнутый в кольцо.

В проектируемой системе телеизмерений ведущим распределителем является распределитель КП, ведомым - распределитель ПУ.

Ведомый распределитель запускается в начале цикла и останавливается в его конце. В следующем цикле он снова запускается синхронизирующим сигналом, и так каждый цикл.

Синхронизация распределителей в каждом цикле делает надёжной их работу и является основным преимуществом циклической синхронизации. Однако в этом случае стабильность частоты генераторов должна быть такой, чтобы рассогласование их частот не привело к несовпадению импульсов в пределах одного цикла. Вероятность рассогласования возрастает с увеличением числа позиций распределителя. Во избежание рассогласования частот генераторов целесообразно использовать дополнительное синфазирование по импульсам. На рис.5.6 такое синфазирование на КП условно показано стрелкой.

Рис.5.6 Циклическая синхронизация.

Синхронизирующий сигнал кодируется одним из следующих признаков:

-длительностью,

-полярностью,

-числом единиц.

Кодирование синхронизирующего сигнала длительностью означает, что его длительность этого сигнала отличается от длительности информационных импульсов, которыми передаётся информационная кодовая комбинация. Обычно длительность синхронизирующего импульса принимается большей по сравнению с длительностью информационных импульсов.

Кодирование синхронизирующего сигнала полярностью означает, что для его передачи используется другая полярность сигнала, передаваемого по линии связи, по сравнению с полярностью информационных импульсов, как это показано на рис. 5.6.

Кодирование синхронизирующего сигнала числом единиц означает, что в его структуре содержится уникальная комбинация (число единиц), которая не может присутствовать в информационном сигнале.

Техническая реализация проектируемого устройства на ПЛК накладывает свои особенности в выбор способа кодирования синхронизирующего сигнала. В этом случае наиболее эффективным способом является способ кодирования числом единиц, отличающийся простотой подсчёта числа единиц на приёмной стороне.

5.7 Демонстрация работы программы на контрольной задаче

При защите курсового проекта каждый студент демонстрирует составленную и отлаженную им программу на контрольной задаче.

Программа демонстрации отлаженной программы работы устройства КП включает в себя следующие вопросы.

1. Работа аналого-цифрового преобразователя. Для этого по выбранному автором телемеханическому каналу задаётся определённое значение телеизмеряемой величины, которое преобразуется двоичную кодовую комбинацию. Эта комбинация считывается и проверяется правильность работы АЦП. Например, если задать значение телеизмаряемой величины, равное половине диапазона её измерения, то кодовая комбинация АЦП содержит единицу в старшем разряде и нули во всех остальных разрядах.

2. Работа генератора тактовых импульсов. В процессе демонстрации для визуального контроля состояния устройства в каждый момент времени частота его работы задаётся равной 0,5 Бода, длительность импульсов принимается равной половине периода.

3. Работа распределителя элементов кода и распределителя каналов. Для визуального отображения текущего состояния распределителя применяется кодирование цветом состояния его выходов.

4. Работа устройства повышения достоверности. Для этого по выбранному автором телемеханическому каналу создаётся определённая комбинация двоичного кода и в ней подсчитывается число единиц. При использовании, например, кода с проверкой на чётность визуально считывается контрольный символ и проверяется на чётность полная кодовая комбинация.

5. Работа формирователя синхронизирующего сигнала. Для этого, во-первых, визуально проверяется номер телемеханического канала, по которому передаётся синхронизирующий сигнал. Во-вторых, проверяется способ кодирования синхронизирующего сигнала. Например, при кодировании числом единиц проверяется фактическое число единиц, передаваемое по каналу синхронизации, и затем сравнивается с числом единиц уникальной кодовой комбинации, приведённой в пояснительной записке.

Программа демонстрации отлаженной программы работы устройства ПУ включает в себя следующие вопросы.

1. Работа распределителя элементов кода и распределителя каналов. Для визуального отображения текущего состояния распределителя применяется кодирование цветом состояния его выходов.

2. Работа различителя синхронизирующего сигнала (РСС). Для этого на вход устройства ПУ по каналу синхронизации подаётся синхронизирующий сигнал, предварительно сформированный с учётом выбранного признака его кодирования. Визуально проверяется выходной сигнал РСС по окончании приёма синхронизирующего сигнала.

3. Процедура записи входного сигнала в ОЗУ. Для этого предварительно создаётся информационный сигнал, принимаемый по телемеханическому каналу, выбранному автором. Правильность процесса записи этого сигнала в ОЗУ контролируется визуально.

4. Работа устройства повышения достоверности (УПД). Для этого предварительно создаётся информационная кодовая комбинация, закодированная помехоустойчивым кодом и принимаемая по выбранному каналу. При отсутствии искажений УПД выдаёт сигнал, разрешающий процедуру масштабирования, что проверяется визуально.

5. Работа устройства задания канала. Для этого задаётся определённый номер телемеханического канала, телеизмеряемая величина которого выводится на блок отображения информации. Далее сравнивается фактический номер канала, по которому поступает отображаемая информация.

6. Работа устройства масштабирования и блока отображения информации. Для этого предварительно создаётся информационная кодовая комбинация с известным значением телеизмеряемой величины и принимаемая по выбранному каналу. Результат, считываемый с блока отображения информации, сравнивается с известным значением величины.

Проверки по пп.5 и 6 могут быть совмещены.

Демонстрация контрольной задачи завершает практическую часть проектирования устройства цифровой системы телеизмерений, после чего студенту необходимо защитить теоретическую часть по имеющимся вопросам.

Заключение

В приведённых методических материалах изложены все вопросы, прорабатываемые в курсовом проекте по дисциплине "Телемеханика". Материалы помогают студенту - автору проекта обоснованно принять все проектные решения, успешно выполнить задание на проектирование, подготовить проект к защите и успешно его защитить.

Междисциплинарный характер курсового проектирования требует от студента не только знаний по ранее пройденным дисциплинам, но и умений применять пройденные дисциплины для решения одной из распространённых профессиональных задач - проектирования телемеханической системы как части интегрированной автоматизированной системы управления технологическими процессами.

Список литературы

1. Телемеханика: Конспект лекций/Самар. гос. техн. ун-т; Сост. А. А. Абросимов. Самара, 2011. - 202с.

Деменков Н.П. Языки программирования промышленных контроллеров: Учебное пособие / Под ред. К.А.Пупкова. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004. - 172 с.

3. Проектирование нижнего уровня АСУ ТП. (Основы работы с инструментальным комплексом Concept для программирования ПЛК Schneider-Electric): Учебное пособие/ Ю.А. Осипова, А.В. Тычинин, П.В. Тян, В.К. Тян. Самар. гос. техн. ун-т, Самара, 2005. - 90 с.

Приложение 1

Задание на курсовой проект

по дисциплине "Телемеханика"

Студенту 4 курса ФАИТ _________ группы _____________________

№ группы инициалы, фамилия

Тема проекта: Разработка системы телеизмерений. Устройство______.

2. Исходные данные.

2.1 Диапазон и единицы измерения телеметрической величины:

2.2 Сигнал с датчика

2.3 Максимальная частота измерения телеметрической величины:

f _{макс. =}

2.4 Число измерительных каналов:

2.5 Требуемая точность телеизмерения:

у _{ти доп.} =

2.6 Требуемое быстродействие системы телеизмерения:

ф _{зад. доп =}

2.7 Скорость передачи информации по каналу связи:

В =

2.8 Вероятность искажения в канале связи одного двоичного символа:

2.9 Вид интерполяции -

3. Содержание расчетно-пояснительной записки.

3.1 Обоснование и выбор типа системы телеизмерения.

3.2 Описание структурной схемы устройства.

3.3 Информационный расчет.

3.4 Разработка программы работы устройства в программной среде "Сoncept" и её отладка.

4. Перечень обязательного графического материала.

4.1. Структурная схема разрабатываемого устройства - 1 лист.

4.2. Программа работы устройства в программной среде "Сoncept" - 1 лист.

5. Рекомендуемая литература.

5.1. Телемеханика: Конспект лекций [эл. изд.]/Сост. А. А. Абросимов. - Самара: Самар. гос. техн. ун-т, 2011 - 195 с.

5.2. Телемеханика: Учебно - методическое пособие по выполнению курсового проекта [эл. изд.]/ Сост. А. А. Абросимов. - Смара: Самар. гос. техн. ун-т, 2011 - 59с.

6. Срок сдачи законченного проекта - по индивидуальному графику.

7. Дата выдачи задания _____________ Руководитель__________________

дата подпись

Задание принял к исполнению________ Студент_____________

дата подпись

Приложение 2

МОДЕЛИРОВАНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ БЛОКОВ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРОМЫШЛЕННЫХ КОНТРОЛЛЕРОВ ФИРМЫ SCHNEIDER ELECTRIC.

Цель работы - научится создавать телемеханические функциональные блоки с помощью средства Concept DFB. Задачей работы является моделирование работы распределителя элементов кода, распределителя каналов и блока 8 - или.

Указания к работе.

Для начала нужно запустить саму программу для разработки функциональных блоков: Пуск - Программы - Concept - Concept DFB.

Откроется окно программы, в котором необходимо выполнить создание нового блока File - New DFB.

Далее необходимо открыть браузер проекта (Project - Project Browser). Нажав правой клавишей мыши на надписи, откройте контекстное меню и выберете раздел New Section. Откроется окно выбора языка программирования (Рис. П1.1). Мы в дальнейшем будем рассматривать программирование на паскалеподобном языке структурированного текста (ST). В этом же окне необходимо дать имя секции.

Рис. П 1.1. Окно выбора языка программирования

Нажав кнопку "OK", следует убедиться, что секция с таким именем появилась в браузере проекта.

Щелкнув дважды на имени проекта в браузере можно открыть окно, в котором и будет писаться программа (Рис. П 1.2).

Рис. П1.2. Пример окна программирования на языке ST

Следует отметить такую особенность, что все инструкции пишутся заглавными буквами.

Необходимо описать все переменные. Для этого откройте окно Variable Editor. Это делается следующим образом: Project - Variable declaration. В открывшемся окне описываются внутренние переменные, константы, входы и выходы (Рис. П 1.3).

Рис. П1.3. Окно описания внутренних переменных, констант, входов и выходов

Далее блок необходимо будет сохранить под определенным именем.

В Concept свой блок можно найти в окне выбора функциональных блоков при нажатии на кнопку DFB.

Моделирование распределителя элементов кода.

Необходимо создать функциональный блок, который будет осуществлять последовательный сдвиг логической единицы от одного выхода к другому. При этом на остальных выходах должны быть логические нули.

Сдвиг должен осуществляться на каждом такте. Тактовые импульсы подаются от генератора (мы будем их подавать вручную для наглядности модели). Кроме тактового входа блок должен иметь вход сброса.

Число выходов распределителя элементов кода определяется разрядностью кода, приходящего из линии связи плюс еще один разряд, который будет подавать сигнал на тактовый вход распределителя каналов.

Функциональный блок создается в среде проектирования Concept DFB. Создавать блок нужно в последовательности, приведённой выше Пример программы для этого блока на языке структурированного текста рассмотрим на примере блока с двумя выходами.

Этот блок, как уже было сказано, имеет тактовый вход и вход сброса. Программа будет следующей:

IF di1=FALSE THEN a:=0; END_IF;

IF di1=TRUE AND a=0 AND do1=FALSE AND do2=FALSE THEN do1:=TRUE; do2:=FALSE;

a:=1;

END_IF;

IF di1=TRUE AND a=0 AND do1=TRUE AND do2=FALSE

THEN do1:=FALSE; do2:=TRUE;

a:=1;

END_IF;

IF r THEN do1:=FALSE; do2:=FALSE;

END_IF;

В приведенном примере возможно три состояния выходов: оба выхода нулевые, единица на первом выходе, единица на втором выходе.

В программе имеются следующие переменные:

di1 - вход, на который приходят тактовые импульсы;

r - вход сброса;

do1 - выход первый;

do2 - выход второй;

а - внутренняя переменная, способствующая изменению состояния выходов по переднему фронту тактового импульса.

Теперь перейдем в сам Concept. Движущаяся по выходам созданного нами функционального блока логическая единица будет последовательно открывать логические ключи в устройстве КП - для преобразования параллельного кода в последовательный, а в устройстве ПУ - для преобразования последовательного кода в параллельный.

Программа на языке функциональных блоков для семиразрядного кода (6 информационных разрядов и один контрольный) вместе с логическими схемами устройства КП представлена на рис. П 1. 4.

Рис. П1.4. Программа распределителя элементов кода и логических схем устройства КП на языке FBD

Программа распределителя элементов кода и логических схем устройства ПУ на языке FBD представлена на рис. П1.5.

Функциональный блок распределителя каналов имеет такие же функции и отличается от блока распределителя элементов кода только разрядностью. Здесь число выходов зависит уже не от разрядности кода, а от числа каналов.

В устройстве ПУ кроме самого функционального блока дополнительно имеется устройство задания канала (УЗК) в виде набора логических элементов И, на один вход которых поступает сигнал от оператора на выбор канала (каждый логический элемент соответствует одному каналу) и один из выходов функционального блока распределителя каналов (Рис. П 1. 6.).

Рис. П 1.5. Программа распределителя элементов кода и логических схем устройства ПУ на языке FBD

Программа имеет вид:



Рис. П 1.6. Программа распределителя каналов и устройства задания каналов устройства ПУ на языке FBD

Порядок моделирования.

Изучить работу Concept DFB.

Создать функциональный блок.

Запустить Concept и проверить работоспособность созданного функционального блока.

Изучить принцип работы распределителя элементов кода и распределителя каналов.

Создать в Concept DFB функциональные блоки распределителей.

Смоделировать в Concept на языке функциональных блоков распределитель элементов кода и распределитель каналов

Проверить совместную работу распределителя элементов кода и распределителя каналов проектируемого устройства.

Приложение 3

МОДЕЛИРОВАНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ БЛОКОВ АЦП - ППЗУ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРОМЫШЛЕННЫХ КОНТРОЛЛЕРОВ ФИРМЫ SCHNEIDER ELECTRIC.

Задачей работы является моделирование работы аналого-цифрового преобразователя (АЦП) с применением перепрограммируемого запоминающего устройства (ППЗУ).

Пусть на входы АЦП будут подаваться сигналы со всех датчиков и все выходы распределителя каналов. Предусмотрим также вход сброса. Тогда АЦП будет иметь (2k+1) входов, где k - число каналов. У распределителя каналов в конкретный момент времени только на одном выходе будет логическая единица. Она будет потактно передвигаться от одного выхода к другому, подключая тем самым на преобразование в АЦП по очереди сигналы со всех датчиков.

Разрядность АЦП определяется в процессе информационного расчёта.

Прежде чем приступить к программированию АЦП, необходимо из начальных условий рассчитать шаг квантования по уровню.

Рассмотрим пример программирования АЦП четырехразрядного по двум каналам. В этом случае АЦП имеет 16 уровней (2⁴) и шаг квантования должен быть таким, чтобы 16 шагов составляли всю величину сигнала от датчика.

Используем в программе следующие переменные:

k1 - первый вход от распределителя каналов (подключает первый датчик);

k2 - второй вход от распределителя каналов (подключает второй датчик);

in1 - сигнал от первого датчика;

in2 - сигнал от второго датчика;

in - внутренняя переменная;

c - константа, равная шагу квантования;

o1 - первый разряд выхода;

o2 - второй разряд выхода;

o3 - третий разряд выхода;

o4 - четвертый разряд выхода;

r - вход сброса.

IF k1 THEN in:=in1; END_IF;

IF k2 THEN in:=in2; END_IF;

IF (in>=0.0) AND (in<c) THEN o1:=FALSE; o2:=FALSE; o3:=FALSE; o4:=FALSE; END_IF;

IF (in>=c) AND (in<2.0*c) THEN o1:=FALSE; o2:=FALSE; o3:=FALSE; o4:=FALSE; END_IF;

IF (in>=2.0*c) AND (in<3.0*c) THEN o1:=FALSE; o2:=FALSE; o3:=FALSE; o4:=FALSE; END_IF;

IF (in>=3.0*c) AND (in<4.0*c) THEN o1:=FALSE; o2:=FALSE; o3:=FALSE; o4:=FALSE; END_IF;

IF (in>=4.0*c) AND (in<5.0*c) THEN o1:=FALSE; o2:=FALSE; o3:=FALSE; o4:=TRUE; END_IF;

IF (in>=5.0*c) AND (in<6.0*c) THEN o1:=FALSE; o2:=FALSE; o3:=FALSE; o4:=TRUE; END_IF;

IF (in>=6.0*c) AND (in<7.0*c) THEN o1:=FALSE; o2:=FALSE; o3:=FALSE; o4:=TRUE; END_IF;

IF (in>=7.0*c) AND (in<8.0*c) THEN o1:=FALSE; o2:=FALSE; o3:=FALSE; o4:=TRUE; END_IF;

IF (in>=8.0*c) AND (in<9.0*c) THEN o1:=FALSE; o2:=FALSE; o3:=TRUE; o4:=FALSE; END_IF;

IF (in>=9.0*c) AND (in<10.0*c) THEN o1:=FALSE; o2:=FALSE; o3:=TRUE; o4:=FALSE; END_IF;

IF (in>=10.0*c) AND (in<11.0*c) THEN o1:=FALSE; o2:=FALSE; o3:=TRUE; o4:=FALSE; END_IF;

IF (in>=11.0*c) AND (in<12.0*c) THEN o1:=FALSE; o2:=FALSE; o3:=TRUE; o4:=FALSE; END_IF;

IF (in>=12.0*c) AND (in<13.0*c) THEN o1:=FALSE; o2:=FALSE; o3:=TRUE; o4:=TRUE; END_IF;

IF (in>=13.0*c) AND (in<14.0*c) THEN o1:=FALSE; o2:=FALSE; o3:=TRUE; o4:=TRUE; END_IF;

IF (in>=14.0*c) AND (in<15.0*c) THEN o1:=FALSE; o2:=FALSE; o3:=TRUE; o4:=TRUE; END_IF;

IF (in>=15.0*c) THEN o1:=FALSE; o2:=FALSE; o3:=TRUE; o4:=TRUE; END_IF;

IF r THEN o1:=FALSE; o2:=FALSE; o3:=FALSE; o4:=FALSE; END_IF;

Моделирование ППЗУ.

ППЗУ должно на определенную входную комбинацию выдавать определенную выходную комбинацию. Для построения ППЗУ необходимо рассчитать масштабирующий коэффициент для перехода к значению физической величины и составить таблицу прошивки ППЗУ. На выход будем подавать значение физической величины в двоично-десятичном коде. Это удобно для дальнейшей имитации индикаторов, каждый из которых будет выдавать определенный разряд десятичного числа.

Кроме того, ППЗУ должно иметь вход, разрешающий преобразование (в рассмотренной ниже программе r)

Рассмотрим пример таблицы прошивки ППЗУ, на вход которой подается четырехразрядный двоичный код. Физическая величина изменяется в диапазоне от 0 до 150. Тогда, учитывая, что ненулевых кодовых комбинаций на входе будет 15, то каждый уровень АЦП будет соответствовать 10. Выходных разрядов 12 (3 тетрады).

Таблица 1 Пример таблицы прошивки ППЗУ

Входная комбинация	Выходное десятичное число	Выходное двоично-десятичное число
0000	0	0000 0000 0000
0001	10	0000 0001 0000
0010	20	0000 0010 0000
0011	30	0000 0011 0000
0100	40	0000 0100 0000
0101	50	0000 0101 0000
0110	60	0000 0110 0000
0111	70	0000 0111 0000
1000	80	0000 1000 0000
1001	90	0000 1001 0000
1010	100	0001 0000 0000
1011	110	0001 0001 0000
1100	120	0001 0010 0000
1101	130	0001 0011 0000
1110	140	0001 0100 0000
1111	150	0001 0101 0000

Программа для такого ППЗУ будет следующая:

IF r=TRUE AND in1=FALSE AND in2=FALSE AND in3=FALSE AND in4=FALSE

THEN

out11:=FALSE; out12:=FALSE; out13:=FALSE; out14:=FALSE;

out21:=FALSE; out22:=FALSE; out23:=FALSE; out24:=FALSE;

out31:=FALSE; out32:=FALSE; out33:=FALSE; out34:=FALSE;

END_IF;

IF r=TRUE AND in1=FALSE AND in2=FALSE AND in3=FALSE AND in4=TRUE THEN

out11:=FALSE; out12:=FALSE; out13:=FALSE; out14:=FALSE;

out21:=FALSE; out22:=FALSE; out23:=FALSE; out24:=TRUE;

out31:=FALSE; out32:=FALSE; out33:=FALSE; out34:=FALSE;

END_IF;

и так далее согласно таблице прошивки.

Наряду с программированием АЦП путём использования таблицы прошивки ППЗУ могут применяться и другие способы моделирования работы АЦП, например, путём целочисленного деления на 2 выходного сигнала с датчика.

Приложение 4

МОДЕЛИРОВАНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ БЛОКОВ УСТРОЙСТВА ПОВЫШЕНИЯ ДОСТОВЕРНОСТИ, РЕГИСТРА ПАМЯТИ И

ЦИФРО - АНАЛОГОВОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРОМЫШЛЕННЫХ КОНТРОЛЛЕРОВ ФИРМЫ SCHNEIDER ELECTRIC.

Задачей работы является моделирование работы устройства повышения достоверности (УПД), регистра памяти и цифро-аналогового преобразователя (ЦАП)

Моделирование устройства повышения достоверности.

Устройство повышения достоверности имеет две модификации. Это кодер помехозащищённого кода с составе устройства КП и соответствующий декодер в составе устройства ПУ.

Пусть в качестве корректирующего кода принят код с проверкой на четность. Для устройства ПУ декодер этого кода можно построить так, чтобы на него поступала входная комбинация из линии связи и изменял состояние своего выхода при приходе каждой логической единицы. На момент прихода всех разрядов из линии связи на выходе УПД будет логическая единица при нечетном числе единиц в кодовой комбинации и ноль - при четном.

Тогда программа на языке структурированного текста будет следующая:

IF r=TRUE THEN out:=FALSE; END_IF;

IF in=TRUE AND out=FALSE AND a=0 AND gen=TRUE THEN out:=TRUE; a:=1; END_IF;

IF in=TRUE AND out=TRUE AND a=0 AND gen=TRUE THEN out:=FALSE; a:=1; END_IF;

IF gen=FALSE THEN a:=0; END_IF;

Здесь r - вход сброса, gen - тактовый вход, in - вход для кодовой комбинации из линии связи, out - выход, а - внутренняя переменная, обеспечивающая срабатывание по переднему фронту тактового импульса.

Моделирование регистра памяти.

Регистр памяти или параллельный регистр используется в устройстве ПУ. Так как на выходах логических элементов распределителя элементов кода разряды пришедшей кодовой комбинации появляются последовательно на каждом из элементов, то это означает, что на его вход поступает последовательный код.

Он должен иметь вход сброса и число выходов, равное числу входных разрядов последовательного кода.

Программа для одноразрядного регистра будет иметь вид:

IF r THEN out1:=FALSE; END_IF;

IF in1=TRUE THEN out1:=TRUE; END_IF;

Моделирование ЦАП.

В курсовом проекте ЦАП заменяют цифровые индикаторы. Каждый индикатор должен преобразовать четырехразрядную двоичную кодовую комбинацию (т.к. каждая тетрада на выходе ППЗУ имеет четыре разряда) в десятичное число.

Программа такого ЦАП на языке структурированного текста будет иметь вид:

IF in1=FALSE AND in2=FALSE AND in3=FALSE AND in4=FALSE THEN out:=0; END_IF;

IF in1=FALSE AND in2=FALSE AND in3=FALSE AND in4=TRUE THEN out:=1; END_IF;

IF in1=FALSE AND in2=FALSE AND in3=TRUE AND in4=FALSE THEN out:=2; END_IF;

IF in1=FALSE AND in2=FALSE AND in3=TRUE AND in4=TRUE THEN out:=3; END_IF;

IF in1=FALSE AND in2=TRUE AND in3=FALSE AND in4=FALSE THEN out:=4; END_IF;

IF in1=FALSE AND in2=TRUE AND in3=FALSE AND in4=TRUE THEN out:=5; END_IF;

IF in1=FALSE AND in2=TRUE AND in3=TRUE AND in4=FALSE THEN out:=6; END_IF;

IF in1=FALSE AND in2=TRUE AND in3=TRUE AND in4=TRUE THEN out:=7; END_IF;

IF in1=TRUE AND in2=FALSE AND in3=FALSE AND in4=FALSE THEN out:=8; END_IF;

IF in1=TRUE AND in2=FALSE AND in3=FALSE AND in4=TRUE THEN out:=9; END_IF;

Здесь in1 - in4 - входы, out - выход.

Порядок моделирования.

Изучить принцип работы УПД, регистра и ЦАП.

Создать функциональные блоки этих устройств.

Проверить их работоспособность.

Приложение 5

МОДЕЛИРОВАНИЕ УСТРОЙСТВА КОНТРОЛИРУЕМОГО ТЕЛЕМЕХАНИЧЕСКОГО ПУНКТА СИСТЕМЫ ТЕЛЕИЗМЕРЕНИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРОМЫШЛЕННЫХ КОНТРОЛЛЕРОВ

ФИРМЫ SCHNEIDER ELECTRIC.

Задачей работы является синтез модели устройства телемеханического контролируемого пункта (КП) средствами Concept DFB.

Структурная схема устройства КП имеет вид, представленный на рис 2.1. Поставленная задача достигается использованием ранее полученных функциональных блоков в сочетании с различными стандартными блоками для синтеза устройства КП. В процессе синтеза необходимо создавать функциональные блоки в соответствии со своим заданием и результатами информационного расчёта(например, не 8 - ИЛИ, а 6-ИЛИ и т.п.).

Порядок моделирования.

Уточнить по структурной схеме рис. 2.1 работу устройства КП с учётом индивидуального задания и результатов информационного расчёта.

Синтезировать модель КП средствами Concept DFB.

Проверить работоспособность модели на произвольно заданных исходных данных.

Приложение 6

МОДЕЛИРОВАНИЕ УСТРОЙСТВА ТЕЛЕМЕХАНИЧЕСКОГО ПУНКТА УПРАВЛЕНИЯ СИСТЕМЫ ТЕЛЕИЗМЕРЕНИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРОМЫШЛЕННЫХ КОНТРОЛЛЕРОВ ФИРМЫ SCHNEIDER ELECTRIC.

Задачей моделирования является синтез модели устройства телемеханического контролируемого пункта (КП) средствами Concept DFB.

Структурная схема устройства ПУ имеет вид, представленный на рис.2.2. . Поставленная задача достигается использованием ранее полученных функциональных блоков в сочетании с различными стандартными блоками синтезировать устройство ПУ.

В процессе синтеза необходимо создавать функциональные блоки в соответствии со своим заданием и результатами информационного расчёта(например, не 8 - ИЛИ, а 6-ИЛИ и т.п.).

Порядок моделирования.

Уточнить по структурной схеме рис. 2.2 работу устройства ПУ с учётом индивидуального задания и результатов информационного расчёта.

Синтезировать модель ПУ средствами Concept DFB.

Проверить работоспособность модели на произвольно заданных исходных данных.

Размещено на Allbest.ru