МИНИСТЕРСТВО АГРАРНОЙ ПОЛИТИКИ УКРАИНЫ
СУМСКОЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Микропроцессорная система управления ТЕХНОНЛОГИЧНИМЫ процессами
Методические указания к выполнению
Практических занятий на тему
Логический микропроцессорный контроллер-ЛОМИКОНТ
СУМЫ
2008
МИНИСТЕРСТВО АГРАРНОЙ ПОЛИТИКИ УКРАИНЫ
СУМСКОЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра технологического оборудования пищевых производств
Микропроцессорная система управления ТЕХНОНЛОГИЧНИМЫ процессами
Методические указания к выполнению
Практических занятий на тему
Логический микропроцессорный контроллер-ЛОМИКОНТ
Для студентов 4 курса специальностей
6.091707 Технология хранения, консервирования и переработки мМяса ,
6.091709 Технология хранения, консервирования и переработки молока
Дневной и заочной формы обучения
СУМЫ
2008
УДК 66.012-52 +542,2 (075,8)
Составитель: Максимов Ф. Е., к. т.н., доцент кафедры технологического оборудования пищевых производств
Микропроцессорные системы управления технологическими процессами: методические указания к выполнению практических занятий на тему Логический микропроцессорный контроллер-ЛОМИКОНТ для студентов 4 курса специальностей 6.091707 Технология хранения, консервирования и переработки мяса, Технология хранения, консервирования и переработки молока» дневной и заочной формы обучения / Сумы, 2008 — 20 с.
Методические указания необходимы студентам для самостоятельного изучения микропроцессорного контроллера ЛОМИКОНТ Л120. Уметодичних указаниях подробно описаны основные узлы контроллера и их назначение.
Рецензенты: Ушакова Л. Н., главный специалист электротехнического отдела ОАО Сумской Промпроект; Коноплянченко Е. В., к. т.н., доцент кафедры технического сервиса Сумского национального аграрного университета.
Ответственный за выпуск: кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедрой технологического оборудования пищевых производств А. В. Радчук.
Рекомендовано к изданию ученым советом учебно-научного инженерно-технологического института СНАУ
Протокол № 4 от 16 декабря 2008 года.
© Сумской национальный аграрный университет, 2008
Предисловие
Одно из перспективных направлений развития технических средств автоматизации является использование микропроцессорной техники, основой построения которой является использование микропроцессоров — программируемых больших интегральных систем (БИС).
Возможность перепрограммирования микропроцессора полностью изменила подход к созданию электронных устройств, так как позволила на базе унифицированных аппаратных средств создавать устройства функционального назначения за счет изменения алгоритма обработки данных путем перепрограммирования. Наряду с этим использование в технических средствах автоматизации микропроцессоров позволяет создавать устройства с большой скоростью и повышенной надежностью при низкой стоимости и энергоемкости.
1. Назначение и область применения.
Контроллер ЛОМИКОНТ представляет собой микропроцессорное устройство, архитектура которого оптимизирована для решения задач автоматического управления технологическими процессами.
Контроллер ЛОМИКОНТ является многоцелевым контроллером обще промышленного назначения и применяется для автоматического управления технологическими процессами в металлургической, энергетической, химической, пищевой и других отраслях промышленности.
ЛОМИКОНТ может работать как в составе большой распределенной АСУТП, связываясь с ЭВМ верхнего уровня по каналу цифровой связи, так и в качестве автономного средства, который решает комплекс задач логического управления и регулирования, подачи и документирования информации о процессе управления.
ЛОМИКОНТ — программирует мой контроллер, но для работы с ним не нужны программисты. Работать с ним может проектант системы управления или эксплуатационный персонал, связанный с обслуживанием традиционной и аналоговой аппаратуры и незнакомый с вычислительной техникой и методами программирования на ЭВМ.
ЛОМИКОНТ поставляется с завода — изготовителя полностью подготовлен к работе и настраивается на решение нужной задачи непосредственно на объекте с помощью микропроцессорного пульта ЛОМИКОНТ, который имеет экран специализированную клавиатуру. В процессе такой настройки оператор вводит в ЛОМИКОНТ логику управления конкретным объектом (программу пользователя), используя специально предназначенную для этого технологическую язык ЛОМИКОНТ — Микрол. Работа оператора с пульта проходит в диалоговом режиме с автоматическим контролем правильности действий оператора.
ЛОМИКОНТ — проектно — компонуемый изделие. Он включает в себя базовый комплект аппаратуры, поставляемой независимо от решаемой задачи и проектно — компонуемый комплект, зависит от необходимого числа каналов ввода — и вывода информации и определяется заказу потребителя.
Выпускается 4 модели ЛОМИКОНТ: Л — 110, Л — 112, Л — 120, Л — 122. Все модели имеют идентичные функциональные возможности, но разное количество каналов ввода — вывода информации и различные показатели надежности работы. ЛОМИКОНТ Л -110 и Л — 112 рассчитаны на большое и среднее число входных и выходных сигналов. Модели Л — 110 / единичный Ломыконт / и Л — 112 / дублированный / рассчитаны на 50 — 800 входных — выходных сигналов. Модель Л -120 / единичный ЛОМИКОНТ / и Л — 122 / дублированный / рассчитанные на количество входящих — выходных сигналов, число которых не превышает 90.
Модели ЛОМИКОНТ Л — 112 и Л — 122 имеют более высокую надежность работы, чем модели Л — 110 и Л — 120 за счет дублирования, в них оба комплекта объединены цифровой связью, и один из них работает в режиме «горячего» резерва.
ЛОМИКОНТ можно использовать для автоматизации как простых, так и сложных процессов, например, процессов пуска и остановки комплекса оборудования, когда необходимо решать задачи управления с автоматической перестройкой управляющей структуры, автоматической сменой задач и параметров настройки, адаптацией системы управления изменяемой логики и динамики технологического процесса.
Особенно эффективен ЛОМИКОНТ в тех случаях, когда есть вероятность изменения и дополнения системы управления после начального периода ее эксплуатации. ЛОМИКОНТ позволяет легко решить эту задачу непосредственно на объекте — быстро скорректировать структуру и параметры системы управления.
Наличие одиночных и дублированных моделей, а также моделей на разное количество каналов ввода — вывода информации позволяет строить системы с различными требованиями к надежности и живучести, получать максимальный технико — экономический эффект.
2. Функциональные возможности.
ЛОМИКОНТ предназначен для решения широкого круга задач управления в различных отраслях промышленности.
ЛОМИКОНТ:
— принимает дискретные, импульсные и аналоговые входные сигналы;
— выдает дискретные и аналоговые выходные сигналы;
— выдает импульсные выходные сигналы для управления виконавчима механизмами постоянной скорости в системах регулирования;
— реализует все операции управляющей логики и арифметические операции;
— имеет таймеры и счетчики;
— имеет таймер — генераторы для измерения интервалов времени для генерации последовательности импульсов заданной длительности с точностью 10 мс.;
— имеет библиотеку алгоритмов для выполнения сложных функций, в том числе III и ИИИД регулирования, интерполяции, фильтрации, интегрирования и ряда других;
— имеет связь по цифровым каналам / интерфейсы И РПО и И РПР / с другими ЛОМИКОНТ или ЭВМ;
— имеет переносной микропроцессорный пульт с экраном и клавиатурой для проведения всех работ по технологическому программирования, тестирования и отладки ЛОМИКОНТ, средства связи с пультом предполагают его размещения от контроллера на расстояние до 1000 метров;
— выводит технологические сообщение для наблюдения за ходом процесса и его документирования на экран пульта или внешние устройства;
— имеет возможность программирования части клавиатуры пульта ЛОМИКОНТ под конкретную технологическую задачу;
— имеет пять каналов связи с интерфейса и РПС и два канала связи с интерфейса и РПР для организации цифровой связи со своим микропроцессорным пультом, для организации резервирования в моделях Л — 112 и Л — 122, для обмена информацией с ЭВМ, для связи с другими ЛОМИКОНТ, для вывода технологических сообщений на экран дисплея и на печатное устройство;
— имеет средства настройки параметров цифровой связи для согласования их с соответствующими параметрами внешнего устройства;
— имеет резервный (батарейное) питание для хранения информации в оперативной памяти при исчезновении питания в сети;
— с целью повышения надежности работы имеет средства защиты от единичных сбоев в оперативной памяти;
— с целью повышения надежности позволяет работать с программой пользователя, записанная в энергонезависимую постоянную память многоразового использования (с ультрафиолетовым зтиранням)
— имеет встроенные программно — аппаратные средства записи программы пользователя в постоянной памяти;
— имеет встроенные программно — аппаратные средства текущего самоконтроля и само диагностики с точностью до модуля или микросхемы;
— имеет возможность вывода текста программы пользователя на печатное устройство.
3. Технические характеристики.
Количество входов:
дискретных………………………………………. до 512
аналоговых………………………………………. до 128
импульсных……………………………………….. до 8
Количество выходов:
дискретных………………………………… до 256
аналоговых…………………………………. до 64
импульсных………………………………….. до 32
Входные дискретные сигналы:
Логический «0», В…………………………………… 0 (0 .. 2.4)
Логическая «1», В……………………………………… 24 (19.2 .. 28.8)
Допустимые входные импульсные сигналы двух типов: одиночная последовательность импульсов, в которой одна последовательность сдвинута по фазе относительно другой на 90 градусов.
Входные импульсные сигналы постоянного тока
Логический «0», В……………………………………. 0 .. 2.4
Логическая «1», В……………………………………… 9.6 .. 28.8
Споживлюваючий ток, мА………………………… 10 .. 15
Максимальная частота, кГц……………………………. 50
Выходные дискретные и импульсные сигналы — напряжение постоянного тока 0 или 24В, или состояние транзисторных ключей, коммутирующих цепи постоянного тока определенной полярности:
Логический «0» ……………………………………… разомкнутый
Логическая «1» …………………………………………. замкнутый
Коммутирующая способность транзисторных ключей:
С нагрузки, В……………………………………… до 48
По сруму, А…………………………………………. до 0.2
Входные и выходные аналоговые сигналы постоянного тока
0 -10 В; 0 -5 мА, 0 — 20 мА, 4 — 20 мА.
ЛОМИКОНТ имеет выход на ЭВМ верхнего уровня иерархии, на дисплей или на печатающее устройство по стандартам радиальными интерфейсами — последовательном и РПС и параллельном — И РПР.
Количество каналов и РПС……………………………………. 5
Скорость передачи по
канала и РПС, бит / с………………………………… 9600, 4800, 2400, 1200
Длина линии связи по
канала и РПС (в зависимости от
Скорости передачи) соответственно, м…………………. 500, 1000, 2000, 4000
Количество каналов и РПР………………………………… 2
Длина линии связи
по каналу И РПР, м……………………………………. до 15
Входные и выходные сигналы постоянного тока 0 — 5 мА, 0 — 20 мА, 4 — 20 мА имеют гальваническое разделение входов между собой, входов от выходов, входов — выходов от общей линии ЛОМИКОНТ. Входные и выходные аналоговые сигналы постоянного тока 0 — 10 В гальванического разделения имеют.
Входные дискретные сигналы попарно гальваническим связаны между собой. Пары дискретных входов, импульсные входы, пары дискретных выходов, импульсные выходы — все гальванически отделении друг от друга и от общей шины ЛОМИКОНТ.
Каналы И РПС имеют гальваническое разделение между собой и от общей шины ЛОМИКОНТ. Каналы И РПР гальванического разделения имеют.
Функциональные возможности.
— объем пользовательских, кБайт — до 16;
— длина элементарной логической конструкции, кБайт — до 2;
— количество таймеров с дискретностью И с — 32;
— диапазон таймера с дискретностью 1с — от 1с до 24ч.;
— количество таймеров с дискретностью 100 мс — 32;
— диапазон таймеров с дискретностью 100 мс — от 100 мс до 1 часа.;
— количество таймеров с дискретностью 10 мс — 8;
— диапазон таймеров с дискретностью 10 мс — от 10 мс до 10 с.;
— число счетчиков — до 128;
— диапазон счетчика — от — 1000 до +1000;
— время цикла (в зависимости от объема программы пользователя) — от 30 мс до 0,5 с.;
— разрядность АЦП — 11 плюс знак;