Техническое устройство и программное обеспечение программируемых контроллеров ALPHA XL Mitsubishi Electric
Министерство
науки и образования Российской Федерации
Тверской
Государственный Технический Университет
Курсовой
проект по дисциплине интегрирование
На
тему «Техническое устройство и программное обеспечение программируемых
контроллеров ALPHA XL Mitsubishi Electric»
Выполнил:
Шехими А.Х
Проверил:
Гвоздев И.А
Тверь
2013г.
Рассмотрим небольшой промышленный
программируемый контроллер ALPHA XL Mitsubishi Electric или, как его называют -
микроконтроллер, объединяет в одном корпусе все необходимые пользователю
компоненты: блок питания, встроенные часы с календарем, обработку аналоговых и
цифровых сигналов, большой дисплей с человеко-машинным интерфейсом (HMI),
хорошие коммуникационные возможности. Микроконтроллеры имеют 3 модификации,
различающиеся числом каналов ввода/вывода. Это контроллеры с 6, 8 или 15
каналами цифрового ввода и 4, 6 или 9 каналами релейного вывода. Две последние
модификации имеют слот для установки одного модуля расширения (см. рисунок
ниже), а также разъем для подключения модема или панели оператора GOT
Mitsubishi.
Фактически, программировать ALPHA XL можно
непосредственно с помощью имеющегося дисплея и кнопок. При этом процесс такого
программирования достаточно трудоемок и может быть рекомендован только лишь для
очень простых алгоритмов. Альтернатива - пакет AL-PCS/WIN, который работает под
Windows (см. рис. справа). Для связи с компьютером необходимо использовать
специальный кабель AL-232CAB. В его состав включён конвертер, т.к. связь
контроллера с компьютером осуществляется с помощью специализированного
протокола.
В верхней части рабочего экрана AL-PCS/WIN
расположена интуитивно понятная панель инструментов. Рабочая зона программы
показана зелёным цветом, где слева находятся входы контроллера, справа - его
выходы, посередине - поле программы пользователя.
Программа отличается высокой эффективностью и
дружественностью и благодаря этому пользователь, который никогда не считал себя
программистом, может попробовать самостоятельно его запрограммировать. Для
программирования контроллера используется язык FBD (Functional Block Diagram),
который относится к языкам графического программирования, позволяющий легко
представить все происходящие внутри процессы. Он прост, нагляден и понятен, так
как в основу взята аналогия с электрической схемой. Хотя многим особенностям
программного обеспечения можно научиться интуитивно, в программу включен
детальный файл справки, помогающий пользователям оперативно находить ответы на
свои вопросы. Таким образом, программа для контроллера на языке FBD
представляет собой набор функциональных блоков, соединенных в схему. Каждый
блок принимает информацию на свои входы, обрабатывает её в соответствии с
заложенным в него алгоритмом и выдает управление на свой выход. Сам процесс
программирования осуществляется путем набора (выбора из списка) готовых
функциональных блоков, а щелчками «мыши», между входами, функциональными
блоками и выходами устанавливаются соединения (цепи тока). В результате
образуется логическая схема, которую нужно проверить в режиме моделирования.
В программе можно использовать до 200
функциональных блоков, причем каждая отдельная функция применяется сколь угодно
часто. Параметры внутри блока можно изменять после двойного щелчка по
выбранному блоку. В распоряжении пользователя имеются следующие возможности:
. Мониторинг и принудительная установка
состояний ON/OFF
. Функция эмуляции (можно проверять
работу программы без подключения аппаратного обеспечения).
. Программное обеспечение включает функцию
дистанционного технического обслуживания, позволяющую загружать и выгружать
программу контроллера по телефонной линии.
. Мониторинг в окне схематического
представления (можно контролировать работу своей системы в окне мониторинга).
. Пользовательский функциональный блок.
Пользователь может создавать свои специализированные функциональные блоки,
комбинируя исходные функциональные блоки.
. Функция Мастера Авто FBD. Эта функция
позволяет новичкам создать с помощью окна подсказок свой функциональный блок.
. Поддержка русского языка.
• Расширеный диапазон рабочих температур
-25 °C до +55 °C.
• Встроенные часы реального времени.
• Русифицированный дисплей с подсветкой.
• Возможность через кабель AL2-GSM-CAB
подключать GSM-модем или дополнительный HMI, например, GT1020, GT1030.
• Объем памяти расчитан на 200
функциональных блоков (наличие блока ПИД-регулятора позволяет легко
реализовывать системы управления с обратными связями)
• В моделях с напряжением питания 220в
напряжение на входах в 100в и выше контроллер понимает как значение логической
единицы, что позволяет прямо подключать его входы к элементам сети 220в
(например системы управления освещением). Внимание: подобные работы должны
производиться только квалифицированным персоналом.
• Использование двух (EI1 и EI2) входов)
дополнительного модуля AL2-4EX в качестве высокоскоростного счетчика (время
реакции на входной сигнал не более 0,5 мсек) позволяет интегрировать контроллер
с приборами учёта и др.
• Защита программ паролем.
• Наличие встроенного электрически
стираемого ПЗУ позволяет длительное (до 20 дней) хранение переменных даных
(значения таймеров и счётчиков) при выключении питания.
Внешний вид контроллера
Характерные технические особенности контроллера
контроллер альфа программируемый адаптер
Подключение модуля адаптера для получения
сигнала с датчиков температуры
Пример разработки в программируемой среде
Допустим, имеется датчик температуры , кнопка
Пуск, кнопка Стоп.
При подаче сигнала с датчика, включается
условный мотор. При нажатии кнопки стоп, мотор отключается.
Так же в ручном режиме. При подаче сигнала с
кнопки Пуск, мотор запускается. При нажатии Стоп - отключается.
