Jarayonni boshqarish tizimida "TKM - 52" zastosuvannya rejimlari

Ethernet yoki RS-485 (MODBUS) tarmoqlariga asoslangan ierarxik yoki mahalliy avtonom jarayonlarni boshqarish tizimlarini taqsimlash omborida ma'lumotlarni yig'ish, qayta ishlash va boshqaruv ob'ektiga kirishlarni shakllantirish uchun "TKM-52" boshqaruvchisi. Tekshirish moslamasiga tvit yozish mumkin:

a) kichik narsalarni asrab-avaylash uchun avtonom qo'shimcha sifatida;

b) parvarishlash tarqatish tizimlari omboridagi ob'ekt bilan aloqa qilish uchun masofaviy terminal sifatida;

c) bir soat, boshqaruvning mahalliy kengaytmasi sifatida va masofaviy terminal sifatida, katlamali boshqaruv tizimlari omborida ob'ekt bilan ulanish.

Yuqori kuchlanishli boshqaruv tizimlari uchun sug'urta qoplamasining takroriy rejimi uchun kontroller. Tekshirish moslamasida variantlarga qarab siz operatsion tizimlardan birini o'rnatishingiz mumkin: DOS yoki OS LINUX asosidagi System Software Security (SPO). Birinchi marta IFC qo'shimcha TRA - CE MODE dasturlari uchun qo'shimcha universal dasturlash vositalari uchun ishlatilishi mumkin.

Avtonom stansiyada boshqaruvchi o'rtacha ma'lumot sig'imi (50 - 200 kanal) nazoratini yo'qotadi. Turli xil periferik qurilmalarni yangisiga oxirgi (RS - 232, HRS - 485) va parallel interfeyslar, shuningdek Ethernet orqali ulash mumkin. Operator-texnologning konsoli sifatida siz klaviatura blokini va V03 ko'rsatkichini yoqishingiz mumkin.

Masofaviy terminalda zastosuvannya rejimida, dastur ierarxiyaning yuqori darajasidagi hisoblash qurilmasiga (masalan, IBM PC) ulangan ob'ekt bilan ulanish, ketma-ket kanal (RS) orqali boshqaruvchi bilan bog'langan. - 232 yoki RS - 485. Modbus protokoli uchun) yoki Ethernet orqali va kontroller ma'lumotlar to'planishini ta'minlaydi va ob'ektdagi tegishli kirishlarni ko'radi.

Aralash rejimda to'xtash (tarqatilgan avtomatlashtirilgan jarayonni boshqarish tizimining aqlli tuguni sifatida) ob'ekt amaliy dastur tomonidan boshqariladi;

boshqaruvchining doimiy xotirasida saqlanadi. Tekshirish moslamasi ierarxiyaning yuqori darajasini sanab o'tishga imkon beruvchi Ethernet qatlamiga ulanganda, ona boshqaruvchining kirish va chiqish signallari qiymatiga va amaliy dasturlarning ish o'zgarishi qiymatiga kirishga, shuningdek, qo'shishga imkon beradi. qiymatning qiymati. Tekshirish moslamasida siz barcha kerakli interfeyslarni sozlashingiz, klaviatura va indikatorni boshqarishingiz mumkin. Amaliy dasturning bir soatlik ishlashi kontrollerning operatsion tizimi va Ethernet orqali kiritish-chiqarish tizimi tomonidan quvvatlanadi.

"TKM 52" boshqaruvchisining dunyodagi eng yirik resursining ushbu varianti axborot bosimi (o'n minglab kanallargacha) bo'ladimi, jarayonni avtomatlashtirilgan boshqarish tizimining qo'shimcha funktsiyalari va qo'shimcha bo'linmalarini yaratishga imkon beradi. Kim uchun okremih quyi tizimlarining omon qolishi ta'minlanadi.

Ombor va boshqaruvchining xususiyatlari

Controller "TKM - 52" konstruktiv-montaj virob bo'lib, uning ombori zamovlenny qachon ko'rsatilgan. Tekshirish moslamasi asosiy qismdan, klaviatura-indikator blokidan va kirish-chiqish modullaridan (1-4-toifa) iborat. Tekshirish moslamasining asosiy qismi korpus, yashash bloki, PCM423L protsessor moduli, TCbus52 moduli va V03 klaviatura va displey blokidan iborat.

Tekshirgichning metall tanasi bo'limlarda buklanadi, qo'shimcha maxsus vintlar uchun o'zaro z'ednah. Orqa qismda tirik blok va protsessor moduli mavjud. Reshti uchastkalarida kirish-chiqish modullari o'rnatilgan. Old qismda klaviatura bloki va JSST ko'rsatkichlari mavjud. Kirish-chiqish modullari uchun bo'limlar soni kontrollerning asosiy qismining quyidagi konfiguratsiyasiga bo'linadi:

"TKM - 52" boshqaruvchisi 50 Gts chastotali va 220 V kuchlanishli, 130 Vt intensivlikdagi o'zgaruvchan reaktiv shaklida ishlaydi.

Nazoratchi "TKM - 52" uzluksiz ish uchun sug'urta.

Joriy havo regulyatorining ish haroratlari diapazoni plyus 5 dan plyus 50 S gacha.

Protsessor modulining asosiy xususiyatlari:

a) protsessor: FAMD DX-133 (5x86-133);

b) tizim operativ xotirasi - 8 MB, xotira modulining o'rnatilishiga qarab, 32 MB gacha kengaytirilishi mumkin;

c) FLASH - 4 MB tizim va dastur xotirasi (144 MB gacha kengayishi mumkin);

d) ketma-ket portlar: COM1 RS232, COM2 RS232/RS485 birlashtirilgan UART 16550, parallel port LPT1: SPP/EPP/ECP rejimlarini qo'llab-quvvatlaydi;

e) Ethernet interfeysi: Realtek RTL8019AS kontrolleri, NE2000 dasturiy paketi;

f) WatchDog uskunasini qayta o'rnatish taymer, batareyaning ishlash muddati bilan astronomik kalendar-taymer, batareyaning ishlash muddati - 5 ± 5%, 2 A.

LPC83x mikrokontrollerlari 32 KB FLASH va 4 KB SRAM xotirasini birlashtiradi.

Periferik to'plamga CRC moduli, bitta I2C avtobus interfeysi, bitta USART, ikkita ketma-ket SPI interfeysi, ko'p diapazonli taymer, tizimni uyg'otish taymeri, SCT taymer/PWM moduli, to'g'ridan-to'g'ri xotiraga kirish (DMA) kontrolleri) , 12-bitli ADC, qo'shimcha matritsa o'zgartirgich orqasida, kirish / chiqish portining funktsiyalarini, kirish signallarining teng tuzilishi modulini va asosiy funktsiyaning 29 tagacha kirish / chiqish qatorlarini tanib olish uchun sozlanishi mumkin.

NXP ARM® Cortex®-M4F yadrosiga asoslangan LPC5411x mikrokontrollerlar oilasini Cortex®-M0+ yadrosi asosidagi ixtiyoriy spin protsessoriga ega taqdim etadi. Qo'shimchalar robotli periferik tugunlarning energiya tejash rejimlarini qo'llab-quvvatlaydi, bu 80 mkA / MGts gacha faol rejimda minimal sovutish oqimini ta'minlaydi.

Yangi mikrokontrollerlar 192 Kbaytgacha bo'lgan kattaroq ichki operativ xotira bilan jihozlangan bo'lib, raqamli ikki kanalli mikrofon interfeysi (DMIC) va to'liq kenglikdagi USB interfeysi bilan ta'minlangan bo'lib, ular soat signali rozetkasisiz ishlaydi. DMIC quyi tizimi 50 mA dan oshmaydigan sukunat oqimi bilan koridorda ovozni aniqlash va ovozni aniqlashning energiya samaradorligini ta'minlaydi. LPC5411x oilasi keng ko'lamli ishlab chiqish vositalari bilan qo'llab-quvvatlanadi - tizim drayverlari kutubxonasi va LPCOpen ilovalaridan IAR, Keil va LPCXpresso kabi qo'shimcha ishlab chiqish muhitlari (IDE) integratsiyasigacha.

XMC4000 oilasining katta a'zosi sifatida XMC4800 seriyali ARM® Cortex®-M yadroli dunyodagi birinchi yuqori integratsiyalashgan mikrokontroller bo'lib, EtherCAT® interfeysi bilan jihozlangan bo'lib, u bir soat orqada real vaqt rejimida aloqa imkoniyatlarini ta'minlaydi. Ethernet protokoli. Raqamli signal protsessor va 32-bitli mikrokontroller funktsiyalariga qo'shimcha ravishda, XMC4000 oilasi raqamli bosimni o'zgartirish tizimlari, elektr drayvlar, boshqaruv tizimlari, kiritish-chiqarish modullari va boshqalar kabi sanoat ilovalari uchun idealdir.

Harningizni robotga asoslarga yuborish oson. Vikoristovy shakli, quyida raztastovanu

Talabalar, aspirantlar, yoshlar, ularning o'qitilgan robotlaridagi g'olib bilim bazasi kabi, sizning eng yaxshi do'stingiz bo'ladi.

http://www.allbest.ru/ saytida joylashtirilgan

Kirish

1. Loyihaning texnik va iqtisodiy asoslari

2. Teng boshqaruv

3. Inson-mashina interfeysi

Visnovok

G'olib adabiyotlar ro'yxati

Kirish

Hozirgi vaqtda iqtisodiyotda mahsulot ishlab chiqarishni boshqarish va kelgusida amalga oshirishda etakchi rollardan birini o'ynaydigan tendentsiya mavjud. Rozvinyenye o'lkasida korxona uchun sifat boshqaruvi barcha sho'ba korxonalarga alohida hurmat bilan qarashadi, chunki ular chiqarilgan mahsulotlarning sifatini to'ldiradi. Qisqa munosabatlar, samarali natija uchun korxonalarda sifatni boshqarishga turlicha yondashuvlar ajratiladi.

Vikoristannya mіkrokontrolerіv yilda virobah virobnichogo madaniy pobutovogo priznachennya faqat pіdvischennya tehnіko-ekonomіchnih pokaznikіv virobіv (vartostі, nadіynostі, spozhivanoї potuzhnostі, umumiy rozmіrіv) i dozvolyaє bagatorazovo skorotiti termіni rozrobki deb vіdsunuti termіni ma'naviy starіnnya virobіv va ikkinchi nadaє їm printsipovo novih sotiladi tіlki emas . spozhivchi yakosi juda keng funksionallik, modifikatsiya, moslashish va boshqalar.

Mahsulot sifati (shu jumladan, yangilik, texnik daraja, ishlab chiqarish jarayonidagi nuqsonlar soni, foydalanishdagi ishonchlilik) raqobatbardosh kurashning eng muhim omillaridan biri bo'lib, bozorda ushbu o'rinni egallaydi. Buning uchun firmalar yuqori sifatli mahsulotlarning xavfsizligiga alohida e'tibor berishadi, ishlab chiqarish jarayonining barcha bosqichlarida nazoratni o'rnatadilar, pishloq va materiallar sifatini nazorat qilishdan boshlab, ishlab chiqarishni belgilash bilan yakunlanadi. chiqarilgan mahsulot sifati texnik xususiyatlar va sinov kursi parametrlariga va ekspluatatsiyaga va o'rnatishning buklama turlariga - o'rinbosarlik majburiyatini o'rnatishdan keyin berilgan kafolat muddatidan boshlab. Shu sababli, mahsulot sifatini nazorat qilish ishlab chiqarish jarayonining asosiy qismiga aylandi va u ko'proq nuqsonlarni aniqlashga emas, balki tayyor mahsulotning nikohiga, shuningdek uni tayyorlash jarayonida mahsulot sifatini qayta tekshirishga qaratilgan. .

Hozirgi zamonda mamlakatning iqtisodiy va ijtimoiy rivojlanishi uchun yangi texnologiya va texnologiyani keng joriy etish, texnologik jarayonlarni ishlab chiqishni kompleks avtomatlashtirish va avtomatlashtirish, texnologik jarayonlarni rivojlantirish asosida ilmiy-texnikaviy taraqqiyotni tubdan tezlashtirish zarur. robototexnika mahsulotlarini ishlab chiqarish va robot ishlab chiqarish samaradorligini oshirish. San'at darajasining rivojlanish bosqichida mikroprotsessor texnologiyasini mamlakatning xalq davlatining asosiy zallarida joylashtirmasdan turib, belgilangan vazifalarni hal qilish mumkin emas. Mikroprotsessor texnologiyasining rivojlanishi mehnat unumdorligining muhim o'sishini, mahsulotning texnik darajasi va sifatini oshirishni, xom ashyo va materiallarni tejashni ta'minlaydi.

Vikoristannya mіkroelektronnih zasobіv yilda virobah virobnichogo madaniy pobutovogo priznachennya Lachey faqat pіdvischennya tehnіko-ekonomіchnih pokaznikіv virobіv (vartostі, nadіynostі, spozhivanoї potuzhnostі, umumiy rozmіrіv) deb dozvolyaє bagatorazovo zmenshiti termіni rozrobki deb vіdsunuti termіni "ma'naviy starіnnya" virobіv va ikkinchi sotiladi emas, deb nadaê í̈m asosan yangi spozhivchí sig'im (funktsional imkoniyatlarni kengaytirish, o'zgartirish, moslashuvchanlik ham).

1. Loyihaning texnik va iqtisodiy asoslari

Qolgan yillar davomida mikroelektronikada shved rivojlanishi to'g'ridan-to'g'ri mikrokontrollerlarning chiqarilishi hisobiga to'g'ridan-to'g'ri to'xtatildi, boshqa turdagi e'tirofga ega bo'lgan "intellektualizatsiya" belgilari. Boshqarish tizimlarida mikrokontrollerlardan foydalanish yuqori ishlash ko'rsatkichlariga erishishni ta'minlaydi. Intel tomonidan ishlab chiqarilgan 16-bitli MCS-96 mikrokontrollerlari ayniqsa mashhur bo'lib, ular sanoatda, avtomobilsozlikda, tibbiyotda va eng ilg'or ilovalarning eng ilg'or texnologiyasida mavjudligi bilan mashhur. Arxitektura real vaqtda polni boshqarish tizimlari uchun optimallashtirilgan. Masalan, MCS-96 oilasi ma'lumotni analogdan raqamliga o'tkazish, impuls kengligi modulyatsiyasi va shved kodli kiritish va chiqarishni ta'minlaydi.

Hozirgi korxonalar va qayta ishlash zavodlarining ishi eng shaxsiy bo'lmagan operatsiyalar uchun amalga oshiriladi. Tebranish jarayonlariga egalikni aniq nazorat qilish uchun robotda eng ilg'or sensorlar, elektromexanik tugunlar va servo drayvlar o'rnatilgan.

Aniq boshqaruv imkoniyatini yaxshilash uchun yuqori texnologiyali usullardan foydalanishning maqsadga muvofiqligiga misol sifatida siz ishlab chiqarish ustaxonasini avtomatlashtirish va zarur biznes ma'lumot strategiyalarini boshqarish uchun IT-o'lchovga ulanishni ko'rishingiz mumkin. asosida aniq echimlar qabul qilinadi.

Sanoat boshqaruvi nuqtai nazariga bunday markazlashtirish va kommunikatsiyaga yo'naltirilgan qarash texnik xizmatlar va muhandislarga jarayonlarni batafsil tahlil qilish va optimallashtirish uchun ma'lumotlar to'plamidan foydalanish imkonini beradi. Zavod menejerlari va ishlab chiqarish muhandislari ishlab chiqarish jarayonining umumiy samaradorligini baholash uchun kerakli ma'lumotlarni olishlari mumkin, bu jarayonlarning parametrlarini ko'rsatadigan aksessuarlar paneliga qarash orqali.

Har yili jarayonlar qo'lda boshqarilishi mumkin, va teri qoplama markazi boshqalardan mustaqil ravishda tekshiriladi. Haqiqiy vaqt rejimida biznesning haqiqiy faoliyati to'g'risidagi umumiy ma'lumotlarga kirishga ruxsat berib, ma'lumotlarni operativ o'chirish asosida biznes strategiyalarini to'g'rilash uchun kunlik samaradorlik ko'rsatkichlarini tahlil qilish imkoniyatidan foydalanish mumkin.

Bir izolyatsiya qilingan birdan tikanli nayzaning bir tuguniga bir necha rokív cho'zilgan hemstitch vzaêmodíí̈ zdíysnyuvavsya uchun progressiv o'tish. Shu bilan birga, shuni ta'kidlash kerakki, bu o'tish yuqori darajada to'g'rilangan va rejalashtirilmagan narsalarga boy, agar sanoat keramika tizimini qurtlarni yig'ishning teri oqimi texnologiyasi butun shinalar to'plami uchun namga asoslangan bo'lsa, o'lchagich va kontrollerlar ishlayotgan edi.

Ayni paytda dantelli sanoatni boshqarish muammolarining faqat bitta klasteri mavjudligidan qat'i nazar, to'g'ridan-to'g'ri "yuqoridan pastga", bu muammolarga to'g'ridan-to'g'ri "pastdan yuqoriga" qarab, teri segmentining markaziy protsessor moduli tomonidan. kuchli parchalangan. Bugungi kunga qadar muhim infratuzilmaning barcha darajalarida samarali ishlaydigan yagona protsessor arxitekturasini tanlash imkonsiz edi.

Protsessor texnologiyalari sohasidagi zamonaviy ishlanmalar chakana sotuvchilarga sanoat nazorati tizimlarini joriy etishda yagona kontseptsiyaga erishish chegaralarida innovatsiyalar kiritish imkoniyatini beradi. Shlyakhov retelnogo analіzu vimog funktsіonalnostі deb sposobіv komunіkatsіy kuni, produktivnostі teri rіvnі upravlіnnya, rozrobnik Mauger zupinitisya standartnіy protsesornіy arhіtekturі єdinim yadrosi ustida scho zabezpechuє emas Lishe otrimannya optimal rіshennya konkurentospromozhnoї vartostі uchun, ale th skorochennya tsіn rozrobku kuni, suttєve znizhennya trivalostі proektuvannya davr allaqachon buzilgan dasturiy ta'minotni qayta sozlash qobiliyati.

2. Teng boshqaruv

Qoida tariqasida, ishlab chiqarish jarayonlarini boshqarish tizimi bir nechta teng qismlardan iborat ierarxiya bilan ifodalanadi

· Sensorlar va vikonavchí mehanyzmi, shcho vikoristovuyutsya virobnicheskyh protsesív nadannya zvytív schodo oqimi holatini kuzatish va o'zgarishlarni aniqlash uchun aylanadi;

· Elektr dvigatellari va boshqa tizimlar, masalan, tegirmon jarayoni yoki vikonannya operatsiyasi bo'yicha zdijsnennya vpliviv uchun induktiv isitish;

· Uchun Elements upravlіnnya scho analіzuyut іnformatsіyu, oderzhuvanu achigan vuzlіv datchikіv i vidayut ko'rsatmalar vikonavchih mehanіzmіv o'zgarishi uchun metoyu dosyagnennya Bazhanov, scho vklyuchayut MEREZHI programovanih logіchnih kontrolerіv (PLC, Programlanabilir MANTIQ nazorati) i MEREZHI programovanih kontrolerіv avtomatizatsії (PAC, Programmable avtomatlashtirish soluvchining) , qo'shimcha binolarni qurish uchun nima;

· Muhandislik va texnik xizmatlar uchun oqim tegirmonining vizual va algoritmik ko'rinishini ta'minlovchi inson-mashina interfeysi uchun modullar (HMI, Human-Machine Interface).

Guruch. 1. Asosiy teng jarayonlarni boshqarishning ba'zilaridan tashkil topgan avtomatlashtirilgan o'zgaruvchanlik

Bugungi kunga qadar, dasturiy ta'minot-xulosa protsessor arxitekturasi sanoatni boshqarishning barcha teng modellarini iqtisodiy jihatdan samarali tarzda qo'lga kirita olmadi. Protsessorning Vikoristovuyuchi zagalnuyu arxitekturasi, chakana sotuvchilar qurilgan dasturiy ta'minotni ishlab chiqish vositalarining sonini o'zgartirishi mumkin, yozma kodni qayta yozish imkoniyati bilan taniqli rivojlanish vositasidan keyingi ishlov berish imkoniyatini olib tashlashi mumkin.

ARM® arxitekturasi arxitektura tomonidan kuch huquqiga muhtoj bo'lmasdan bepul litsenziyalar bilan tasdiqlangan. Ochiqlik yutug'i ARM arxitekturasini amalda standart sifatida yaratdi, u yuqori darajadagi, xilma-xil va butun mavsumiy tizimlarning rivojlanishini turli uchinchi tomon dasturiy ta'minoti va apparat xavfsizligi bilan birlashtiradi. mikrokontroller boshqaruv merezhim

Protsessorlar sohasida yetakchi sifatida ARM Ltd. sanoat boshqaruvining barcha darajalarini amalga oshirish uchun mikroprotsessor yadrolarining keng assortimentini, qurilishdan qoniqish va yuqori mahsuldorlikni taklif etadi. Yadrolarni rivojlantirish bo'yicha evolyutsion strategiya dasturiy ta'minotning izchilligi va arxitektura ishonchliligi uchun mukofotga sazovor bo'ldi. Cortex ™-M3 yadroli mikrokontrolörlardan Cortex-A8 mikroprotsessorlariga o'tishda dasturiy ta'minotning yangi murakkabligi boshqaruv tizimini aloqa algoritmlari bilan oddiy kengaytirishni, hamma narsani bir marta kengaytirish va yaxshilashni ta'minlaydi, ammo endi butun spektrdan xususiyatlarni tanlash imkoniyati bilan. . Shuni ta'kidlash kerakki, ba'zi ARM yadrolari sanoat boshqaruvi funktsiyalarini, shu jumladan rejimlarni aniqlash va ko'p vazifalarni bajarish uchun kompleks yordamga ega.

Asosiy ma'lumotlarning o'zi mo''jizaviy nuqta bo'lishini xohlayotgan holda, ARM-arxitekturaga ega mikrokontrollerlar va mikroprotsessorlar o'rnatilgan tashqi qurilmalar va xotira parametrlarining turli kombinatsiyalarini yozishda ham aybdor. Sanoat boshqaruvini amalga oshirish uchun qo'shimchalar sonining doimiy o'sishi tendentsiyasi ko'p sonli oilalarga bo'lgan ehtiyojni, ko'p sonli oilalarga bo'lgan ehtiyojni talab qiladi, buning uchun keng ko'lamli echimlarni topish mumkin. , bu funktsional jihatdan samarali bo'ladi.

Va, nareshti, chakana sotuvchilarga yagona me'moriy kontseptsiya doirasida sanoatni boshqarish tizimlarini ishlab chiqishda yordam berish uchun biz ish jarayonini sozlash uchun zarur bo'lgan professional dasturiy ta'minot oldida turibmiz, bu esa rivojlanish jarayonini osonlashtiradi va maksimal imkoniyatlarni beradi. kodni qayta yozish.

Funktsiyalarni amalga oshirish uchun ARM mahsulotlarining moslashuvchanligi va xilma-xilligini va periferiyadagi mikrokontrollerlar va mikroprotsessorlarning eng muhim to'plamini tasvirlashning eng yaxshi usuli diskret g'amxo'rlik- 1-rasmda keltirilgan boshqaruvning ierarxik modelining dermal darajasini tahlil qilish natijalarini tahlil qilish.

Virobnicheskimi obladannannyam ê nazorati yoga chegaralarida ishlaydigan juda ko'p mantiqiy kontrollerlar (PLC, Programmable Logic Controller). Dasturlashtirilgan mantiqiy kontrollerlar datchiklar va vikorist ma'lumotlarini hisobga oladi va tebranish jarayonining borishini, shuningdek boshqaruv rölesi, motorlar yoki boshqa mexanik texnologik qo'shimchalarni o'zgartirish to'g'risida qaror qabul qiladi. Noxush hid o'sha keruvatini yuzlab mesh tugunlari omborida ko'plab kirish-vivoda chiziqlari bilan boshqarishi mumkin.

Controllers deterministik rejimida aybdor ovoz - u joriy etish / jonlantirish teri port reaktsiyasi qo'shiq soat (yoki sanab davrlari soni) oladi, degan ma'noni anglatadi. Bu erda real vaqt rejimida deterministik xatti-harakatni aniqlash unchalik qiyin emas, ba'zi dasturlash kontrollerlarida real vaqt rejimida operatsion tizim (RTOS, Real-Time Operating System) o'rnatilgan, bu esa ko'proq dasturlashni qo'llashni osonlashtiradi. muayyan vazifalar, lekin tizim vaqt okremy interval orqali reaksiyaga, deb o'tkazish.

ARM Cortex-M3 yadrosining asosiy xususiyatlaridan biri bu deterministik ishlash uchun apparat ta'minoti. Keshdagi ma'lumotlarni almashtirib, Cortex-M3 yadrosi ichki Flash xotiradan vositachisiz ko'rsatmalar va ma'lumotlarni olib tashlaydi. Men uskunaga g'amxo'rlik qilaman va protsessorni vino ishlab chiqarish soatiga saqlayman. Qo'ng'iroqni qayta urinish signalini bekor qilganda, boshqaruv ustidan nazoratni o'tkazish jami 12 tsiklni oladi va turli depozitlar uchun boshqaruv ustidan nazoratni o'tkazish faqat olti tsiklni oladi.

Bir qarashda, determinizmning Cortex-M3 yadrosiga rivojlanishi bitta mikrokontrollerga asoslangan bitta chipli elektr motorini boshqarish tizimining ikki chipli eritmasini almashtirish imkonini beradi. Ikki chipli yechim merezhí tuguniga bog'lab, keruvannya dvigun uchun DSP protsessorini talab qiladi, shuningdek, tizimdan doimiy ulanish mikrokontroller tomonidan qo'llab-quvvatlanadi. Zastosuvannya mikrokontroller íz yadrosi Cortex-M3 ê bitta-chipli echimlar ham bir soat zavdan.

Deterministik faoliyatni apparat ta'minoti robotlashtirilgan protokollarda ushbu rejimlarni maxsus ishlab chiqilgan kengaytirilgan taqdirda eng samarali hisoblanadi. Buning uchun IEEE1588 Precision Time Protocol (PTP) protokoli mos keladi, buning asosiy xususiyatlari qo'llab-quvvatlanadigan vaqt oraliqlarining aniqligi va ko'p manzilli rejimlarni amalga oshirish imkoniyatidir. Avtomatlashtirishni kengaytirish nuqtai nazaridan, bu IEEE1588 PTP qo'llab-quvvatlash rejimi ortidagi 10/100 Ethernet moduli muhim chekka tugun ekanligini anglatadi. Texnologik jarayonlarni avtomatlashtirish uchun ba'zi dasturiy kontrollerlar (PAC, Programmable Automation Controller) asosan Gigabit Ethernet standartini qo'llab-quvvatlashga muhtoj, bu uzatiladigan ma'lumotlar oqimining ko'payishi tufayli aniq.

Sanoat avtomatizatsiyasini kompleks integratsiyalashning eng mashhur usuli - bu alohida bo'linmalar va takroriy tizimlarni yaratish imkonini beruvchi CAN (Controller Area Network) protokollarini o'rnatish.

Simsiz tarmoqlar dasturlash mantiqiy kontrollerlari, sensorlar va boshqa so'nggi qurilmalar bilan o'zaro aloqalarni tartibga solish uchun mashhur bo'ldi. Simsiz aloqa WLAN (simsiz Ethernet) texnologik jarayonlarni avtomatlashtirish uchun dasturiy mantiqiy kontrollerlar va dasturlash boshqaruvchilari o'rtasidagi aloqa uchun o'rnatiladi.

TI kompaniyasining Sitara™ oilasining ARM-mikrokontrollerlari WLAN-ni birlashtirish uchun chipli Ethernet MAC, CAN va SDIO modullarini boshqaradi va birlashtirilgan protokollarni qo'llab-quvvatlash uchun kerakli ishlash darajalariga erisha oladi.

Guruch. 2. Cortex-A8 yadrosi asosidagi Sitara AM35x oilasining mikrokontrollerlari

Sensorlarning keng doirasini amalga oshirish uchun ZigBee protokoli qo'llaniladi. IEEE802.15.4 radio o'ziga xosligiga asoslangan ZigBee interfeysi sanoat ilovalari uchun ideal bo'lgan boshqa o'z-o'zini dasturlash tarmoqlarini yaratish uchun tijorat topologiyasiga ega tarmoqlarni yaratishga imkon beradi.

Cortex-M3 yadroli mikrokontrollerlar radiokanalni tashkil qilish uchun ZigBee protokolini amalga oshirish va tegishli vazifalarni bajarish uchun zarur mahsuldorlikka ega bo'lishi mumkin. Shuningdek, Cortex-M3 yadrosining unumdorligi 10/100 Base T Ethernet standarti bilan toʻliq dupleks rejimlarda ham, avtomatik MDIX sub-rejimlarida ham xavfsiz aloqa uchun yetarli.

TI kompaniyasida Stellaris® oilasiga mansub ARM Cortex-M3 mikrokontrolörlarining muhim afzalligi Ethernet PHY va MAC modullarining chipda integratsiyalashuvining mavjudligidir, shuning uchun siz o'zgaruvchanlikni kamaytirish va ishlayotgan maydonni o'zgartirishingiz mumkin. to'lovda, an'anaviy ravishda ikki baravar ko'paydi. 10/100 Ethernetdan ko'proq ishlashga muhtoj bo'lgan loyihalar uchun chakana sotuvchilar TI kompaniyasining Sitara oilasi kabi Cortex-A8 yadroli mikrokontrollerlar oilasini izlashlari kerak.

Cortex-M3 yadrosi chipdagi FLASH va SRAM xotirasiga bir davrli kirish uchun optimallashtirilgan va chakana sotuvchiga bozorga chiqarilgunga qadar mikrokontrollerlar erisha olmaydigan samaradorlikni beradi. FLASH va SRAM-ga bir siklda kirish imkoniyati tufayli 50 MGts chastotada Stellaris oilasining turli mikrokontrolörlariga ega chakana sotuvchilar robotning mahsuldorligini 100 MGts chastotadagi boshqa kontrollerlarning mahsuldorligiga nisbatan chegaralaydi.

3. Lyudina- mashina interfeysi

Robot tizimini tashkil qilish nuqtai nazaridan, ierarxiyaning yuqori darajasida joylashgan inson-mashina interfeysi (HMI, Human-Machine Interface) eng muhim hisoblanadi.

Ekrandagi sensorli boshqaruv tugmalari, slayd-barlar va asosiy 2D grafika elementlari bo'lgan asosiy monitorning asosiy interfeyslari mikrokontroller asosida, masalan, ARM Cortex-M3 yadrosi bilan amalga oshirilishi mumkin. Shu sababli, yuqori tezlikda ishlaydigan operatsion tizim kerak, shuning uchun interfeysni amalga oshirish mikroprotsessorli tizimlardagi mikrokontrollerlar tomonidan ta'sirlanadi.

Avtomatlashtirilgan tizimlarda masofaviy ish stantsiyalarini boshqaradigan operatorlar tebranishlarni kuzatish va iloji boricha polning tebranishlarini keng saqlash uchun maksimal imkoniyatlar uchun javobgardir. To'liq xabardorlikka erishish uchun 3D-video va grafika kabi grafik qobiliyatga ehtiyoj har qachongidan ham katta. Masalan, operatorning alohida boshqaruv tizimini boshqarish qobiliyatini ta'minlash usullaridan biri grafik displey ekranida tegishli mexanizm yoki yorliq segmentini tanlash orqali teri qismiga kirishni amalga oshirishdir.

Inson-mashina interfeysini amalga oshirishning turli xil variantlari ma'lumotlarni algoritmik ko'rinish, 2D va 3D grafikalar, shuningdek vibratorlarga o'rnatilgan boshqaruv videokameralaridan olingan video ma'lumotlarni ko'rsatish uchun mumkin bo'lishi mumkin. Shuningdek, u, ayniqsa, davom etayotgan jarayonlarda va tebranadigan mahsulotlarning kuchida, parametrlarni g'alabali fermentatsiya qilish imkoniyatini etkazadi. Masshtablash, vizuallashtirish va viconnist ê inson-mashina interfeysi amalga oshirish uchun barcha turli xil variantlari uchun spolnymi kuch. Sensorli ekranlar va klaviaturalar va ovozli boshqaruv, qo'shimcha ma'lumotlarni kiritish usullari va barcha hidlar interfeys yoki mikroprotsessor tizimi tomonidan periferik qo'llab-quvvatlashni talab qiladi.

Videokameralar o'rtasida o'tishni tanlaydi virobnicheskih jarayonlari bilan zarur interaktivlik, oqim tovushlar ta'minoti ustidan nazorat va virobnicheskoy jarayoni yoki texnologik liniyasi nazorat qilish uchun buyruqlar turlari imkoniyati. Boshqaruv konsoli ierarxiyaning pastki darajalaridagi vv tugunlariga uzatiladigan keruychoy panjarasidagi yuzlab kengaytmalardan ma'lumotlarni to'plashni osonlik bilan ta'minlaydi.

Mikroprotsessorni tanlash nuqtai nazaridan, interaktivlikning eng yuqori darajalariga erishish uchun ma'lumotlarni kiritish va ko'rish funktsional imkoniyatlariga va sezilarli hisoblash intensivligiga boy grafik va videolarni qayta ishlash imkoniyatlarini qo'shish kerak. Bundan tashqari, mikroprotsessorni tanlashda kerakli atrof-muhit birliklari va kerakli dasturiy ta'minot kutubxonalarining mavjudligi muhim rol o'ynaydi.

Kelajakdan mamnun bo'lgan ko'plab oilalar orasida ARM Cortex-A8 arxitekturasiga asoslangan protsessorlar hurmatga loyiqdir. Periferik va interfeys xususiyatlari, shuningdek, ushbu mahsulotlarning ishlash xususiyatlari ushbu maqolada quyida batafsilroq muhokama qilinadi.

Oziq-ovqat dizayni

Protsessorni tanlashda qoldiq qarorni qabul qilishning asosiy vaqti dasturiy ta'minot xavfsizligining mavjudligi, shuning uchun yakuniy mahsulot yaqinda bozorga chiqariladi. Dasturiy ta'minot xavfsizligi odatda operatsion tizimlar, kutubxonalar va aloqa steklarini o'z ichiga oladi.

Vymogy to grafik imkoniyatlari ko'pincha operatsion tizimni tanlash soati ostida asosiy xodim sifatida ko'riladi. 2D yoki 3D grafikalar, oqimli video va yuqori ekran ruxsati bilan ishlaydigan dasturlar, shuningdek, Embedded Linux yoki Windows™ Embedded CE kabi real vaqtda bir nechta operatsion tizimlar bilan ishlaydi, chunki ular ARM 8 yadroli ™-Atex protsessorlariga o'rnatiladi. , masalan, Sitara ™ oilasining ARM mikrokontrollerlari, ularning omborida to'liq ishlaydigan xotira boshqaruv bloki (MMU, Xotirani boshqarish bloki) mavjud.

Intellektual displey moduli, maxsus matnni qayta ishlash, 2D grafik primitivlar va QVGA JPEG-tasvir, Cortex-M3 yadrosi asosidagi mikrokontrollerlar uchun chegara blokirovkasi. Cortex-M3 yadrosi omboridan oldin, RoweBots-dan Unisom yadrosi kabi "engil" Linux OS yadrolarining ixcham real vaqtda operatsion tizimlarini samarali birlashtirgan xotirani himoya qilish bloki (MPU, Xotirani himoya qilish birligi) mavjud.

ARM-arxitekturasining afzalliklaridan biri, keling, oldinroq taxmin qilaylik, uning o'zi charchatadigan ekotizimdir. Natijada, bozorda uchinchi tomon sotuvchilari tomonidan ko'plab sertifikatlangan aloqa to'plamlari, shu jumladan sanoat avtomatlashtirishni o'lchovga integratsiya qilish uchun zarur bo'lgan aloqa uchun maxsus protokollar to'plami mavjud. rinok kіntsevih pristroїv, scho bazі mіkrokontrolerіv sіmeystva Stellaris achigan kompanії TI ning, nadaєtsya dasturiy paketi zabezpechennya StellarisWare® bo'yicha pobudovanih kuni skorochennya soat vihodu uchun skladaєtsya ning bіblіotek drayverіv periferіynih pristroїv, Book Cabinets grafіchnoї, USB Kitob taxtasi uchun organіzatsії yak Veduchi (Xost), shuning uchun i On-the-Go rejimlarini qo'llab-quvvatlaydigan i Keeping (Device) qo'shimchasi va bir vaqtning o'zida IEC 60730 o'z-o'zini sinab ko'rish kutubxonasi bilan siz sanoat qo'shimchalari omborida qo'shimchalarni diagnostika qilishni to'xtatishingiz mumkin. .

Bozorga kirish uchun qisqa vaqt ichida ushbu mahsulot Sitara ™ oilasining mikrokontrollerlarida kengayib boradi, ular uchun tarqatish uchun mavjud uskuna, drayverlar va Linux tizimlari, Windows Embedded CE6 va uchinchi tomon tizimlari uchun tizimni qo'llab-quvvatlash (BSP) uchun dasturiy ta'minot paketlari mavjud. Neuno operatsion tizimlari kabi qo'llab-quvvatlash tizimlari. , Integrity va VxWorks.

Energiyani qayta tiklash

Sekinlashib borayotgan charchoq, barcha qo'shimchalar, shu jumladan elektr energiyasini ishlab chiqarish shaklida ishlatiladigan qo'shimcha binolar uchun muhim xususiyatga aylandi. Biroq, shu bilan birga, eng yirik shaharlardagi ko'chma binolarning chakana sotuvchilari uchun biz protsessorni tejashimiz kerak, sanoat tizimlarining chakana sotuvchilari hurmati uzoq vaqt davomida minimal tejashni elektr ta'minotiga qaratilgan, ish mavjud. kommunal to'lovlar va elektr to'lovlarini kamaytirish. Energiyani tejash ham atrof-muhitga ijobiy ta'sir ko'rsatadi.

Deyarli barcha korxonalarda va baxtsiz hodisalarda elektr motorlar o'rnatiladi, ular, qoida tariqasida, korxona qiyinchiliklarining katta qismiga aylanadi. Ajablanarlisi shundaki, deterministik ishlash imkoniyati energiya samaradorligida muhim rol o'ynaydi. Cortex-M3 oilasining mikrokontrollerlari qayta ishlash tizimining unumdorligini 60 vattga oshirdi, bu tizim sekinlashsa ham, kuchlanishni sezilarli darajada kamaytiradi. 60 kVt soat quvvatda ishlaydigan kapital ta'mirlash tizimi bino mikrokontrolleri 60 ko'proq tezlikka ega ekanligini va dvigatelni ishga tushirishini anglatadi, bu daryo uchun sezilarli miqdorda elektr energiyasini tejaydi. Krіm tartibi produktivnіst Cortex-M3 zastosuvannya uchun realіzatsії іntelektualnoї tsifrovoї komutatsії scho nadaє mozhlivіst Vibor Mensch tug'ish-pastga dvigun, vibіr bіlsh efektivnosti dvigun, Abo pokraschiti produktivnіst vzhe іsnuyuchogo dvigun (napriklad yilda upravlіnnі mos kelmaydigan, dvigun zmіnnogo Strum vikoristovuvati prostorovo-vektor modulyatsіyu o'rniga uchun asosiy pіdhodit oddiy sinusoidal algoritm) - hamma narsa energiya tejash tizimini o'zgartiradi. Stellaris oilasining mikrokontrollerlari elektr motorlarini pauza taymerlari bilan boshqarish uchun maxsus PWM kanallaridan va nazoratdagi yopiq halqalarni tashkil qilish uchun quadrature encoder interfeysidan (QEI, Quadrature Encoder Interface) foydalanishi mumkin, bu esa chakana sotuvchiga yadrolarni samarali sanab o'tish imkonini beradi.

Rivojlanayotgan kengayish tendentsiyasida energiya ta'minotining yana bir muammosi ortib bormoqda yopiq tizimlar sanoat avtomatlashtirish - sip bir joyga o'xshaydi arra va boshqa chalkash nutqlar qarshi himoya. Protsessorni va unga ulangan elektronikani sovutishga kelsak, bu nafaqat radiator, buzilishlarni tarqatuvchi, balki sovutish uchun fanni ochish yoki tizimning yopiqligini tushunishni butunlay o'zgartiradigan yoki qimmat tizimlarni o'rnatish. primusni tozalash, sirt bo'ylab yurish. Sitara™ oilasining mikrokontrollerlari kuchlanish, chastota va kuchlanishni dinamik boshqarish bilan moslashtirilgan dasturiy ta'minot va apparat usullaridan foydalangan holda energiya tejash muammolarini hal qilish uchun tan olingan.

Periferiya va tanishuv-tashrif

Standart ARM arxitekturasiga asoslangan ko'plab protsessor yadrolari past samaradorlikka ega bo'lishi mumkin. Shu bilan birga, tizim darajasining kengaytmasi sifatida ular mikrochip ishlab chiqaruvchilarga tayanadigan mikroprotsessorlar va mikrokontrollerlar asosida qurilgan, kristalldagi tizim yadrosining funktsional modullari ham muhim bo'lishi mumkin. Dastlab, robot xotirasi funktsiyalarining ahamiyati boshqacha bo'lishi mumkin. Ketma-ket tirbandlikning xilma-xilligi periferiyaning boyligi bilan ajralib turadiganligi sababli, bunday turdagi periferik modullarning soni va kirish-chiqish interfeysi ham asosiy moment hisoblanadi.

Ikkita eng muhim aloqa bloklari - CAN interfeysi kontrolleri va Enternet tarmog'ining MAC kontrolleri, shuningdek, IEEE 1588 standartini qo'llab-quvvatlovchi PHY moduli allaqachon ko'rib chiqilgan. Quyida siz kiritish-vizuallashtirishning turli xil variantlarini ko'rishingiz mumkin, ularning aksariyati ma'lumotlarni uzatish uchun eng jozibali qo'shimchalarda keng qo'llaniladi:

I2C interfeysi: past kenglikdagi tashqi qurilmalarni ulash uchun tan olingan multi-master seriyali avtobus

· UART/USART: global e'tirofning vysokoshvidk_sna periferiyasi

· SPI interfeysi: to'liq dupleks rejimida ma'lumotlarni uzatish uchun keng qo'llaniladigan aloqa usuli

I2S audio interfeysi: tovush qo'shimchalarida tashqi kontaktlarning zanglashiga olib shovqinsiz signal uzatish

Tashqi periferik interfeys (EPI, tashqi periferik interfeys): SDRAM, SRAM/Flash, 8-bit va 16-bit Xost-Bus-periferik qurilmalarni qoʻllab-quvvatlash rejimlari, Ma to-Machine) bilan 150 MB/s tezlikda sozlanishi xotira interfeysi

· USB interfeysi: ikki yoki undan ortiq biriktirmalarni ulash uchun interfeys, ular ko'pincha USB xost rejimida ishlaydi va USB On-The-Go rejimida ishlaydi.

іnshim virobnichim obladnannyam naybіlshe qadriyatlar qiyin ish takі funktsіonalnі mozhlivostі, kuydir visokoshvidkіsnі lіnії Kirish-vivedennya zagalnogo priznachennya (GPIO, General maqsadi Kirish / Chiqish), modulі puls-іmpulsnoї modulyatsії (PWM, kengligi Pulse, kelib bu Promyslova dodatkіv upravlіnnya elektrodvigunami, mehanіzatsії qo'shishingiz uchun h kvadratura kodlash va analogdan raqamliga o'tkazishga ega kanallar (ADC, Analog-raqamli konvertatsiya)

Kristalda amalga oshirilishi mumkin bo'lgan bunday funktsiyalarning xilma-xilligi zamonaviy yuqori integratsiyalangan mikrokontrollerning kichik 3 blok diagrammasi bilan yaxshi tasvirlangan.

Guruch. 3. Cortex-M3 yadrosini takomillashtirish bilan Stellaris® 9000 seriyali mikrokontrollerning ajoyib tashqi qurilmalari to'plami

Yuqorida tavsiflangan kristallda amalga oshiriladigan barcha funktsiyalar ko'proq mikrokontrollerlar uchun tavsiya etiladi. Mutaxassislikning ayrim turlarida ishning ustunligining yuqori xususiyatlari mavjud. Integratsiyalashgan Ethernet MAC va PHY modullari, IEEE 1588 standarti bilan birlashtirilgan, Stellaris oilasi mahsulotlari omborida - shunga o'xshash butsa. mahalliy guruch berilgan mikrokontrollerlar.

Yana bir dastur - bu TI kompaniyasining ARM9 yadrosi asosidagi mikrokontrollerlar oilasining Sitara ko'rinishidagi real vaqt blokini (PRU, Real-Time Unit) dasturlash. Ushbu modul o'zaro almashtiriladigan buyruqlar to'plamiga ega kichik protsessor bo'lib, uni asosiy kristalda amalga oshirilmagan har qanday maxsus real vaqt funktsiyalari uchun sozlash mumkin.

Sanoat nazorati dasturlari uchun PRU moduli ma'lumotlarni kiritish va ko'rsatish funktsiyalarini amalga oshirish uchun sozlanishi kerak. Tse mozhe buti okremy _interfeys yoki blok kiritish-chiqarish emas, balki mikrokontrolörler yilda vakolatxonalari, mahsulotlar qator bo'lsin. Yagona manipulyatsiya funktsiyalari bir xil bo'lmaganda, PRU modulini almashtirish girdobning o'zgaruvchanligi nuqtai nazaridan qo'shimcha chip qo'shilishi nuqtai nazaridan samaraliroq bo'ladi. Misol uchun, PRU yordami uchun chakana sotuvchi UART yoki Fieldbus va Profibus kabi qo'shimcha standart interfeyslarni sotishi mumkin. PRU blokining yangi dasturlashi chakana sotuvchilarga quvvat interfeyslariga xabar qo'shib, hisob uchun foyda olish imkonini beradi.

PRU blokining dasturlash qobiliyatiga nazar tashlaydigan bo'lsak, u turli xil onglarda ishlaganda har xil turdagi kiritish-chiqarish moduli sifatida ishlatilishi mumkin, shuning uchun kuchlanishni bir soatlik qisqartirish bilan tizimning unumdorligini oshirish mumkin. Misol uchun, PRU yoga soatiga yo'l bilan ARM9-protsessorli robotni bir soat davomida o'chirib, maxsus ma'lumotlarni qayta ishlashni amalga oshirishi mumkin.

Visnovok

Mikrokontrollerlar tez sur'atlar bilan rivojlanmoqda va ko'plab zamonaviy sanoat va sanoat ilovalari tomonidan ishlatilishi mumkin: ish stantsiyalari, avtomobillar, telefonlar, televizorlar, muzlatgichlar, sanoat mashinalari ... va pishirgichlar. Mikrokontrollerlar orasida Intel, Motorola, Hitachi, Microchip, Atmel, Philips, Texas Instruments, Infineon Technologies (Siemens Semiconductor Groupning katta qismi) va boshqalarni nomlashimiz mumkin.

ARM-arxitekturasi asosidagi mikroprotsessorlar va mikrokontrollerlar qatoriga energiya yetkazib beruvchi kompaniyalar tobora ko'payib bormoqda, chakana sotuvchilar o'z loyihalarini amalga oshirish uchun mikrosxemalarning keng doirasiga ega bo'lishadi. Kіntsevy vibіr mahsulot viznachatimetsya іntelektualnіstyu napіvprovіdnika (pam'yattyu ning zbalansovanі funktsії robotlar, shvidkodіyuchі modulі Kirish-vivedennya deb periferії, іntegrovanі zasobi komunіkatsії scho skorochuyut soat vihodu pristroїv rinok) va takozh dostupnіstyu yakіsnih zasobіv rozrobki dasturiy, dasturiy ta'minot, deb bіblіotek stekіv Promyslova protokolіv. Haqiqatan ham, virobnikda eng yaxshi mikroprotsessorlar va mikrokontrollerlar nomenklaturasida faqat ona yo'q. Yangi kelajak uchun eng katta ustuvor vazifa - bu loyihani tezda boshlash imkoniyati uchun barcha kerakli aqllar to'plamini yaratish - tayyor vositalar va dasturiy ta'minot bilan ta'minlash.

G'olib adabiyotlar ro'yxati

1. Frunze A.V. Philips oilasining mikrokontrollerlari x 51 jild 1. - Dodeka-XXI, 2005 yil.

2. Belov A.V. AVR mikrokontrollerlarida qo'shimchalar sotuvchisi uchun o'z-o'zidan o'quvchi. - Fan va texnologiya, 2008 yil.

3. Frunze A.V. Mikrokontrollerlar? Tse oddiy. - Dodeka-XXI, 2007 yil.

5. Tanenbaum Yege. Kompyuter arxitekturasi. - Sankt-Peterburg: Sankt-Peterburg, 2007 yil.

6. «Avtomatik boshqaruv tizimlari nazariyasining matematik pistirmasi», A.R. Gaiduk, Moskva, 2002 yil.

7. “Texnik tizimlarda avtomatlashtirilgan boshqaruv” va “Sanoat elektronikasining mikroprotsessorli tizimlarini loyihalash” fanlari kurs loyihasining astar va uslubiy qo‘llanmasi, T.A. Pyavchenko, Taganrog, 1999 yil.

8. “Mikroelektron qurilmalar ishlab chiqarish texnologik jarayonlarini boshqarish”, V.A. Puziryov, Moskva, 1984 yil.

9. P.I. Chernish "Mahalliy boshqaruv tizimlari", Taganrog, 1993 yil.

10. "Raqamli boshqaruv tizimlari", P. Izerman, Moskva, 1984 y.

11. Metodik bayonotlar texnologik jarayonlarni avtomatlashtirish va kurs ishlari va diplom loyihalaridagi variatsiyalarning funktsional sxemalarini ishlab chiqishdan, A.S. Klyuev, Ivanov, 1993 yil.

12. Tavernier K. PIC mikrokontrollerlari. Zastosuvannya amaliyoti: Prov. fr dan. -M: DMKPres, 2008. - 272 b.: il. ("Dovidnik" seriyasi).

13. Borzenko O.Y. IBM PC: vlashtuvannya, ta'mirlash, modernizatsiya. - 2-ko'rinish. qayta ishlash bu dod. - M: TOV firmasi "Kompyuter matbuoti", 2006. - 344 b.: il.

14. Raqamli integral mikrosxemalar: Ref./M.I. Bogdanovich, I.M. Grel, V.A. Proxorenko, V.V. Shalimo.-Mn.: Belarusiya, 2001. - 493 b.: il.

15. DSTU 3008-95. Hujjatlar. Zveti fan va texnologiya sohasida. Tuzilish - ro'yxatga olish qoidalari.

16. Amaliy markazlarni muhofaza qilish. JANUB. Sobarov ta in - M: Mashinobuduvannya, 2000. - 192b.

Allbest.ru saytida joylashtirilgan

Shunga o'xshash hujjatlar

Motorola 68HC12 16 bitli mikrokontrollerlar oilasi, ularning tuzilishi va funksiyasi. PWM signallarini shakllantirish moduli. 68HC12 mikrokontrollerlarini sozlash va dasturlash. INTEL tomonidan MCS-196 oilasining mikrokontrollerlarining xususiyatlari.

kurs ishi, xayr-ehsonlar 01/04/2015


Mikrokontrollerlarni ko'ring. Kimyoviy-texnologik jarayonga xizmat ko'rsatish uchun mikroprotsessorli tizimlar, pobudov tizimlarini dasturlash xususiyatlari. Arduino platformasi asosida AVR kompaniyasi tomonidan ATmega132 mikrokontrolleri arxitekturasini ishlab chiqish.

kurs ishi, xayr-ehsonlar 01/13/2011


Vykoristannya kompyuter texnologiyasi dispetcherlik markazlashtirish tizimlarini yaratish va stansiya va konversiya ob'ektlarini boshqarishni avtomatlashtirish. Vaziyat haqida telemexanik ma'lumotlarni ko'rsatish uchun mikrokontrollerlar va modemlarni to'xtatish.

maqolalar, qo'shimchalar 14.02.2012


Dizayn uskunalari uchun Atmel AVR mikrokontrollerlarini tanlash. arxitektura issiq xususiyatlar Men biriktiraman, mantiqiy arifmetikani taniyman, flesh xotirani tartibga solaman va tushunaman. Ma'lumotlar paketining formati, uzatish algoritmi va buyruqlar tizimi.

robotni boshqarish, qo'shimchalar 11/12/2010


Vimiruvalnyh priladív dizayni. Raqamli voltmetr imkoniyatlari. Soat-impulsni o'zgartirish printsipi. Mikrokontrollerlarning tiqilib qolgan joylari. Raqamli millivoltmetr uchun dastur algoritmi tez tuzum. Elementlarni boshqa taxtada saqlash.

tezis ishi, xayr-ehsonlar 06/17/2013


MSP430F1xx mikrokontrollerlarining manzil maydoni. Ko'rsatmalarning bayt va nibi shakllari. MSP mikrokontrollerlarining buyruq tizimi. MSP430F1xx mikrokontrollerlari uchun periferik qo'shimchalar. Analog-raqamli konvertor ADC12, texnik xususiyatlar.

kurs ishi, xayr-ehsonlar 05/04/2014


AVR oilasining mikrokontrollerlari va analog-raqamli konvertorlarning taymerlari/soatlari (umumiy tanib olish, kuzatuvchi, A, B, C, D, E tiplari) tuzilishi va ishlash tamoyillarini ishlab chiqish usuli bilan ko'rib chiqish. dastlabki kompyuter elektron yordamchisi.

kurs ishi, xayr-ehsonlar 03/06/2010


Mikrokontrollerlar - elektron qurilmalar tomonidan keruvati deb tan olingan mikrosxemalar, ularning tasnifi. Mikrokontrollerlar protsessor yadrosining tuzilishi, unumdorligini ta'minlovchi asosiy xususiyatlar. CISC va RISC protsessorlari arxitekturasi.

kurs ishi, xayriyalar 03.10.2010


Mikrokontroller (MCU) - bu elektron qurilmalarni boshqarish uchun tan olingan mikrosxema. Siz uni boy zamonaviy aksessuarlar, krem ​​va dumba bilan ishlatishingiz mumkin. Turli mikrokontrollerlar, yadro, xotira, hayot, periferiya arxitekturasiga qarash.

referat, qo'shimchalar 24.12.2010


Axborot uzatish tizimlarida lug'atni kodlash. M68HC11 sakkiz bitli mikrokontrollerning Pobudov blok diagrammasi. Axborotni kodlash va dekodlash uchun dekodlash algoritmi. Z'ednannya zovnyshnyh portyv vodnya/vyvodu.

Maqolada mikrokontrollerlarning (MC) sanoat avtomatlashtirish tizimlaridagi roli ko'rib chiqiladi, zokrema, mikrokontrollerlar asosida har xil turdagi sensorlar va boshqa mexanizmlar uchun haqiqiy dunyo interfeysi amalga oshirilganligi ta'kidlanadi. Biz, shuningdek, kompaniyaning ADuCM360 seriyali mikrokontrolleri va Energy kompaniyasining EFM32 oilasi xavfsizligi kabi ARM Cortex-M3 kabi yuqori unumdor yadrolarning mikrokontrolleriga aniq va ixtisoslashtirilgan tashqi qurilmalar bilan integratsiyalashuv zarurligini muhokama qilamiz. Mikro kompaniya (). Bundan tashqari, hurmatsiz, siz XC800 / XC16x oilasining byudjet mikrokontrollerlari uchun maxsus so'rovlar bilan qo'shimchalarning ushbu sohasiga qaratilgan ma'lumotlar almashinuvining yangi protokolidan xalos bo'lolmaysiz () va ( ), va maxsus qabul qiluvchilar uchun, shu jumladan ().

Mikrokontrollerlar o'zlarining texnik imkoniyatlarida bezovta qiluvchi signallarni qayta ishlash va intensivlikni hisoblashni birlashtiradi, ularning mahsuldorligida mikrokontroller va uning funksionalligi doimiy ravishda o'sib boradi. Biroq, byudjet va past mahsuldor mikrokontrolörlarning hayot aylanishini davom ettirishga imkon beruvchi boshqa ishlanmalar mavjud.

Buning uchun mikrokontrollerlar "haqiqiy dunyo" bilan aloqasi yo'q. Xushbo'y hid parchalanib ketdi, kirish va chiqish uchun kontsentrator kabi harakat qildi, aqlli o'tish vazifasini boshqardi va keyingi va parallel jarayonlarni amalga oshirdi. Bu rol menejmentga yuklangan, chunki dasturlash imkoniyati boshqaruvning tabiati mantiq bilan belgilanishini bildiradi. Hidning hidi analog dunyo uchun interfeysni olib tashlash usuli bilan bo'lindi va keyinchalik robot mikrokontrollerlarida ular asosan analogdan raqamliga o'tkazish jarayoniga nayza bilan kirishdilar. Ko'pincha, avtomatlashtirish tizimlarida analog parametrning raqamli ko'rinishi, bunday sensorning turini ovozli qilish, uning asosi boshqaruv jarayoni va mikrokontrollerning asosiy to'xtashi bo'ladi. Ajoyib va ​​buklanadigan mexanik tizimlar, ajoyib miniatyuralar va juda arzon kremniyning "kichik bo'laklari" bo'lgan qurilish konstruktsiyasi mikrokontrollerlar sanoat avtomatlashtirish tizimlarining eng muhim elementiga aylanganligini tasdiqladi, shuning uchun ko'plab navlar ishlab chiqarishga aylanganligi ajablanarli emas. maxsus avtomatlashtirish.

Aniq robot

Tijoriy ehtiyojlar nuqtai nazaridan, mikrokontrollerlarning asosiy funktsiyasi sifatida ma'lumotlarni konvertatsiya qilish jarayoni mikrokontroller tomonidan tejamkorlik bilan amalga oshirilishi muhim ahamiyatga ega, bu esa mikrokontroller uchun funktsional integratsiya darajasini yaxshilashga olib keladi. signalni qayta ishlash. Bundan tashqari, integratsiya darajasining oshishi yadroga e'tiborning kuchayishiga olib keladi.

Mikrokontrollerlar funksionalligining past o'zgaruvchanligi va moslashuvchanligi mikrokontrollerlarning turli xil qo'shimchalarda keng to'ldirilishini anglatadi, ammo ma'lum bir soat ichida uning iqtisodiy samaradorligi, katlama xavfsizligi tufayli shaxsiy bo'lmagan funktsiyalarni bitta mikrokontrolörda birlashtirish mumkin. Qaerda, ehtimol, o'nlab mikrokontrollerlar g'alaba qozongan bo'lsa, bir vaqtning o'zida faqat bittasi kerak bo'ladi.

4-bitli qo'shimchalar bilan boshlanganlar endi yig'iladigan 32-bitli protsessor yadrolariga aylangani va ARM Cortex-M yadrosi boy xakerlar tanloviga aylangani ajablanarli emas.

Aniq va barqaror analog funksiyaga ega yuqori mahsuldor protsessor yadrosini olish oson ish emas. CMOS texnologiyasi yuqori darajadagi raqamli sxemalar uchun ideal, ammo sezgir analog tashqi qurilmalarni amalga oshirish muammoli bo'lishi mumkin. Ushbu kompaniya uchun katta obro'ga ega bo'lgan kompaniyalardan biri - Analog Devices. Kompaniyaning kengaytirilgan ma'lumotlar yig'ish tizimlari oilasi ADuCM analog aniqlik sensorlari bilan uzluksiz aloqada bo'lgani uchun tan olingan. Bunday yondashuv uchun asl komponentlar soni o'zgartiriladi va o'zgartirish va taqlid qilishning aniqligi kafolatlanadi.

Masalan, analog quyi tizimning bir qismi bo'lgan ARM Cortex-M3 yadrosi, 24-bit sigma-delta ADC bilan ADuCM360 tizimiga aylantirish, integratsiya qilish. Menda ma'lumotlarni to'plash, dasturlashni integratsiyalash, kuchlanish generatorini uyg'otish va bundan tashqari, muhim qismi filtrlarni joriy qilishdir (ulardan biri aniq tebranish uchun g'olib, ikkinchisi - shved tebranishi uchun) va signal. ularni aniqlash uchun belgilangan.

Sensorli robot "chuqur uyqu" rejimida

Mikrokontroller ishlab chiqaruvchilari avtomatlashtirish tizimlarida sensorlarning muhim rolini o'ynaydi va kirish analog sxemalarini optimallashtirishni ta'mirlaydi, shuningdek, induktiv, elektr va qarshilik sensorlari uchun maxsus interfeysni ta'minlaydi.

Avtonom tarzda ishlatilishi mumkin bo'lgan bunday kirish analog sxemalarini joriy qilish mumkin, masalan, Energy Micro kompaniyasining (Malyunok 1) ultra past energiya iste'moliga ega mikrokontrollerlarda LESENSE (Low Energy Sensor) interfeysi. Interfeys analog komparatorlarni, DAC va past uyqu rejimiga ega kontrollerni (sequencer) o'z ichiga oladi, u mikrokontrollerning yadrosi tomonidan dasturlashtirilgan, ammo avtonom ishlaydi, keyin qurilmaning asosiy qismi "chuqur uyqu" rejimida bo'ladi.

LESENSE interfeysi uchun kontroller 32 kHz taktli chastotada ishlaydi va ba'zi bir faoliyat uchun, bu vaqtda komparator protsessor uchun uyg'otuvchi soat sifatida o'rnatilishi mumkin va DAC taqqoslagichning mos yozuvlar signali sifatida ishlatilishi mumkin. . LESENSE texnologiyasi dasturlash dekoderini ham o‘z ichiga oladi, uni faqat bir soat ichida o‘ndan ortiq sensorlar mavjud bo‘lgandagina uzilish signalini hosil qilish uchun sozlash mumkin. Digi-Key LESENSE demo loyihasini o'z ichiga olgan EFM32 Tiny Gecko boshlang'ich to'plamini taklif qiladi. Tiny Gecko oilasi mikrokontrollerlari ARM Cortex-M3 yadrosi asosida ish chastotasi 32 MGts gacha bo'lgan va sanoat avtomatizatsiya tizimlarida zastosuvannyaga, talab qilinadigan harorat, tebranish, bosim va ro'yxatga olishga qaratilgan.

IO-Link protokoli

Yangi qattiq sensor interfeysi va ilg'or mexanizmlarning joriy etilishi boy vibratorlarga sanoat avtomatizatsiya tizimlari maydonida o'zlarining 8 va 16 bitli mikrokontrollerlarining hayot aylanishini davom ettirishga yordam beradi. IO-Link nomini o'tkazib yuborgan holda ma'lumotlarni uzatish interfeysi uchun ushbu protokol endi sanoat avtomatlashtirish sektori yetakchilari, zocrema va mikrokontroller ishlab chiqaruvchilari tomonidan qo'llab-quvvatlanadi.

IO-Link protokoli bo'yicha ma'lumotlarni uzatish 20 metrgacha bo'lgan masofada 3 simli ekranlanmagan kabel orqali amalga oshiriladi, bu joriy tizimda aqlli sensorlar va vikonika mexanizmlaridan foydalanish imkonini beradi. Protokoldan foydalanish mumkin, chunki teri sensori yoki g'alaba qozonish mexanizmi "intellektual", keyin teri nuqtasi mikrokontrollerda vikonan bo'ladi, ammo protokolning o'zi yanada sodda, buning uchun 8 bitli mikrokontroller etarli bo'ladi. bu maqsadlar, va u virobniks bilan boy Daniya soat vikoristovuetsya bir xil bo'ladi.

Protokol (shuningdek, IEC 61131-9 spetsifikatsiyasi bilan tartibga solingan SDCI - Yagona tomchi raqamli aloqa interfeysi sifatida ham tanilgan) nuqtadan nuqtaga aloqa uchun aloqa protokoliga asoslanadi, uning yordami uchun sensorlar va boshqa mexanizmlar kontrollerlar bilan bog'lanadi. IO-Link aqlli sensorlarga o'z holatini kontrollerga, barcha sozlamalar parametrlari va ichki kirishlarga o'tkazish imkonini beradi. Shunday qilib, u FieldBus, Profinet yoki HART kabi asosiy aloqa liniyalarini almashtirish uchun mo'ljallanmagan yoki siz ular bilan bir vaqtning o'zida oddiygina byudjet mikrokontrolleri ma'lumotlarini aniq sensorlar va boshqa mexanizmlar bilan almashish orqali ishlashingiz mumkin.

IO-Link ustida ishlayotgan tadqiqotchilar konsortsiumi, tizimlarning murakkabligini sezilarli darajada kamaytirish, shuningdek, qo'shimcha rivojlangan funktsiyalarni ta'minlash, masalan, qo'shimcha parametrik monitoring uchun real vaqt diagnostikasi (Malyunok 3) uchun muhim ahamiyatga ega. ). FieldBus topologiyasiga shlyuz orqali integratsiyalashganda (men bilaman, u mikrokontroller yoki dasturlashtirilgan mantiqiy kontrollerda amalga oshiriladi), katlama tizimlari boshqaruv xonasidan markazlashtirilgan holda boshqarilishi va boshqarilishi mumkin. Sensorlar va boshqa mexanizmlar uzoqroqda sozlanishi mumkin, chunki qisman IO-Link maxsus sensorlari o'zlari haqida ko'proq bilishadi, kamroq "asosiy" sensorlar.

Biz hurmat bilan aytamizki, rasmiy identifikator (turi) va turli xil sozlamalar sensorga XML formatida o'rnatilgan va talab bo'yicha mavjud. Bu tizimga sensorni tasniflash va uning tan olinishini tushunish imkonini beradi. Ammo, eng muhimi, IO-Link sensorlarga (ya'ni monitoring mexanizmlari) real vaqt rejimida uzluksiz boshqaruvchiga ma'lumotlarni yuborish imkonini beradi. Aslida, protokol ma'lumotlar turlari bo'yicha ma'lumotlar almashinuvini uzatadi: jarayon haqidagi ma'lumotlar, xizmat ma'lumotlari va pastki ma'lumotlar. Jarayon haqidagi ma'lumotlar tsiklik ravishda uzatiladi va xizmat ko'rsatish ma'lumotlari tsiklik ravishda va simli boshqaruvchining so'roviga ko'ra uzatiladi. Xizmat ma'lumotlari ilovadagi parametrlarni yozib olish/o'qish uchun har soatda tekshirilishi mumkin.

Ba'zi mikrokontroller quruvchilari PI (PROFIBUS & PROFINET International) xalqaro konferentsiyasi omborida yaqinda Texnik qo'mita (TC6) bo'lgan IO-Link konsortsiumiga qo'shildi. Aslida, IO-Link protokol kabi sensorlar va boshqaruv mexanizmlari bilan ma'lumotlarni identifikatsiyalash, boshqarish va almashish uchun kontrollerlar (shu jumladan mikrokontrollerlar va dasturiy mantiqiy kontrollerlar) uchun standartlashtirish usulini o'rnatadi. Mikrokontrollerlar uchun universal apparat va dasturiy ta'minot sifatida IO-Link aqlli qo'shimchalari ro'yxati doimiy ravishda o'sib bormoqda.

parda, bu turdagi ixtisoslashgan kompaniyalari ba'zi, masalan, Mesco Engineering - nemis kompaniyasi, shuningdek, IO-Link yechim ishlab chiqish usuli bilan spivpratsiyu z past navli isitish va simi qurilmalar. Hamkorlar ro'yxatiga ajoyib kompaniyalar kiradi: Infineon, Atmel va Texas Instruments. Masalan, Infineon o'zining 8-bitli XC800 seriyali mikrokontrollerlariga Mesco dasturiy ta'minot to'plamini o'tkazdi, shuningdek, 16-bitli mikrokontrollerlar asosida simli IO-Link qo'shimchasini o'tkazmoqda.

Stack, Mesco kengayishi, shuningdek, 16-bitli Texas Instruments MSP430 seriyali mikrokontrollerlariga o'tish, MSP430F2274 uchun slot.

Virobniki IO-Link interfeysiga diskret qurilmalarni ishlab chiqishga ham ahamiyat beradi. Masalan, Maxim kompaniyasi MAX14821 mikrosxemasini chiqaradi, u mikrokontrollerning jismoniy darajasining interfeysini amalga oshiradi, bu protokolning kanal darajasini qo'llab-quvvatlaydi (Malyunok 4). Sensor uchun ikkita ichki chiziqli regulyator quvvatlanadi va 3,3 va 5 V quvvat manbai oxirgi SPI interfeysi ortida konfiguratsiya va monitoring uchun mikrokontrollerga ulanadi.

Bu juda ta'sirli, IO-Link interfeysini amalga oshirish qulayligi va amalga oshirilishi tufayli tobora ko'proq odamlar ushbu jismoniy darajani avtomatik tizimlar yordamida mikrokontrollerlarda mavjud bo'lgan boshqa ixtisoslashtirilgan tashqi qurilmalar bilan birlashtirmoqda. Renesas allaqachon 16-bitli 78K oilaviy mikrokontrollerlar asosida bir qator ixtisoslashtirilgan IO-Link Master/Slave kontrollerlarini taqdim etgan.

Sanoatni avtomatlashtirish tizimlari zamonaviy boshqaruv jarayonida uzoq vaqt davomida yotib kelmoqda. Qolgan yillar davomida sanoat zanjiri aloqalari va protokollarining o'sishi esda qoladi, ammo tizimning raqamli va analog qismlari o'rtasidagi interfeys o'zgarishsiz qoldi. IO-Link interfeysi joriy etilishi bilan ma'lum bir soat ichida ishlab chiqilayotgan sensorlar va ilg'or mexanizmlar hali ham kattaroq shakldagi mikrokontroller bilan o'zaro aloqada. Nuqtadan nuqtaga aloqa uchun aloqa protokoli tizim elementlari bilan ma'lumot almashishning eng oddiy usulini ta'minlaydi va byudjet mikrokontrollerlarining imkoniyatlarini kengaytiradi.