ломиконты

Ю. В. Григорьев

Иваново 2009

Составители: П. Н. Грименицкий, Ю. В. Григорьев

УДК 681.5 (083.131)

Микропроцессорные контроллеры Ломиконты Л-100, Л-112, Л- 120, Л-122: Методические указания к лабораторному практикуму / Сост. П. Н. Грименицкий, Ю. В. Григорьев; Иван. гос. хим.-технол. ун-т. Иваново, 2009. 48 с.

В методических указаниях представлены общие сведения, физическая структура и состав микропроцессорных контроллеров, разобраны вопросы системного применения.

Изложены общие сведения о средствах управления Ломиконтом и рассмотрены режимы его работы.

Предназначается для выполнения студентами специальности "Автоматизация технологических процессов и производств" лабораторных практикумов по курсам АТПП, МИУС, ИСПиУ, АСУТП, курсовых и дипломных проектов.

Ил. 9

Рецензент профессор, кандидат технических наук В. Д. Таланов (Ивановский государственный энергетический университет)

Содержание

1.Общие сведения

1.1. Назначение и основные характеристики

1.2. Модели Ломиконтов

1.3. Области применения

1.4. Основные технические характеристики

2.Физическая структура и состав

2.1. Перечень основных элементов

2.2. Микропроцессорный вычислитель

2.3. Память программы пользователя

2.4. Устройства связи с объектом

2.5. Модули цифровой связи

2.6. Каркас и внутрисистемная магистраль

2.7. Средства оперативного управления

2.8. Устройства питания и переключения

2.9. Облучатель ультрафиолетовый

2.10. Конструктивные элементы

3.Вопросы системного применения

3.1. Принцип распределенного управления

3.2. Распределение задач между Ломиконтами

3.3. Выбор модели Ломиконта

3.4. Связь с датчиками и исполнительными устройствами

4.Общие сведения о средствах управления Ломиконтом

4.1. Экран пульта

4. 2. Клавиатура пульта

4.3. Клавиши и индикаторы модулей

4.3. 1. Модуль МУС2

4. 3. 2. Модуль МИС2

4.3. 3. Модуль МПП

5.Общие принципы работы с пульта

5. 1. Основные понятия

5.2. Режимы работы пульта

6.Режимы работы Ломиконта

6.1. Режим "ОСТАНОВ"

6. 2. Режим "ПУСК"

6. 3. Программная самодиагностика и режим "НЕИСПРАВНОСТЬ"

6. 4. Режим "ТЕСТИРОВАНИЕ"

6. 5. Режим "КОПИРОВАНИЕ"

6. 6. Режим "НАСТРОЙКА"

6.7. Режим "ПРОГРАММИРОВАНИЕ"

1.Общие сведения

1.1. Назначение и основные характеристики

1. 2. Модели Ломиконтов

1. 3. Области применения

1.4. Основные технические характеристики

1.1. Назначение и основные характеристики

Контроллер Ломиконт представляет собой микропроцессорное устройство, архитектура которого оптимизирована для решения задач автоматического управления технологическими процессами. Ломиконт является многоцелевым контроллером общепромышленного назначения. Он предназначен для автоматического управления технологическими процессами в металлургической, энергетической, химической, нефте- и газоперерабатывающей, стекольной, цементной и других отраслях промышленности.

Ломиконт обрабатывает дискретные, аналоговые, импульсные входные сигналы, выполняет операции управляющей логики, имеет таймеры и счетчики, параллельно с логическим управлением осуществляет сложную обработку аналоговых сигналов, в том числе фильтрацию, интегрирование, ПИ- и ПИД-регулирование с автоподстройкой и без нее, интерполяцию по времени и параметру, позволяет выводить технологические сообщения и

текущее значения параметров на дисплей для наблюдения за ходом процесса и на печатающее устройство для документирования процесса управления.

Ломиконт может работать как в составе крупной распределенной АСУТП, связываясь с ЭВМ верхнего уровня по каналу цифровой связи, так и в качестве автономного технического средства, решающего комплекс задач логического управления, регулирования, представления и документирования информации о процессе управления.

Ломиконты можно объединить в Л-сеть – локально вычислительную сеть Ломиконтов. Передача информации в Л-сети осуществляется по каналам цифровой связи. Структура Л-сети может быть как одноуровневой (например, кольцо Ломиконтов), так и разветвленной иерархической.

В комплекте с Ломиконтом используются обычные датчики и исполнительные механизмы, которые подключаются к контроллеру индивидуальными кабелями. Сигналы, поступающие в Ломиконт, обрабатываются в цифровой форме.

Ломиконт – программируемый контроллер, но для работы с ним не нужны программисты. Работать с Ломиконтом может даже и не знакомый с вычислительной техникой и методами программирования для ЭВМ.

Ввод в Ломиконт программы управления конкретным технологическим объектом – программы пользователя (ПрП) – и отладка этой программы называется технологическим программированием Ломиконта. ПрП, составленная на технологическом языке Ломиконта – Микроле и введенная оператором в Ломиконт, как и информация о текущем состоянии процесса управления, сохраняется при отключении питания. Технологическое программирование можно выполнять непосредственно на объекте, а можно – в проектной организации. При отсутствии реальных датчиков и исполнительных механизмов для отладки ПрП можно использовать встроенные в Ломиконт программно-аппаратные средства отладки.

При работе с Ломиконтом используется микропроцессорный пульт Ломиконта, имеющий экран и специализированную клавиатуру. Работа

оператора с пульта происходит в диалоговом режиме с автоматическим контролем правильности действий оператора.

1. 2. Модели Ломиконтов

Ломиконт – проектно-компонуемое изделие. Он содержит базовую часть аппаратуры, поставляемую всегда независимо от конкретно решаемой задачи, и проектно-компонуемую часть, зависящую в основном от требуемого числа и вида каналов ввода-вывода информации и определяемую при заказе потребителем.

Выпускаются четыре модели Ломиконтов: Л-110, Л-112, Л-120, Л-122. Все модели имеют идентичные функциональные возможности, но различное количество каналов ввода-вывода информации и различные показатели надежности работы. Ломиконты Л-110, Л-112 рассчитаны на большое и среднее число входных-выходных сигналов, Ломиконты Л-120, Л-122 – на малое и среднее число сигналов.

Модель Л-110 – одиночный Ломиконт и модель Л-112 – дублированный Ломиконт рассчитаны на 50-800 входных-выходных сигналов; модель Л-120 – одиночный Ломиконт и модель Л-122 – дублированный Ломиконт – рассчитаны на число входных-выходных сигналов, не превышающих 90.

Модели Ломиконтов Л-112, Л-122 имеют значительно более высокую надежность работы, чем модели Л-110, Л-120.

1. 3. Области применения

Ломиконт может решать широкий спектр задач управления, которые решались с применением традиционной релейной аппаратуры и аналоговых приборов автоматического регулирования. Кроме того, Ломиконт имея дискретные, аналоговые и импульсные входы-выходы, таймеры, счетчики и библиотеку алгоритмов, может решать сложные многозвенные задачи управления, формировать сигналы, изменяющиеся по заданной программе в функции времени, параметров и логических условий, решать задачи автоматического регулирования, импульсного и аналогового, выводить информацию на дисплей и печатающие устройства, обмениваться

информацией по цифровым каналам связи с ЭВМ и другими Ломиконтами. Ломиконт можно использовать для автоматизации как простых, так и

сложных процессов, например процессов пуска и останова комплекса оборудования, когда приходится решать задачи управления с автоматической перестройкой управляющей структуры, автоматическим изменением заданий и параметров настройки, адаптацией системы управления к изменяющейся логике и динамике технологического процесса. Эффективность применения Ломиконта возрастает с увеличением функциональной сложности решаемой им задачи. Ломиконт особенно эффективен в тех системах управления, в которых требуется совмещение функций логико-программного управления, регулирования и отображения информации.

С помощью встроенных в Ломиконт программных и аппаратных средств можно реализовать цифровую связь Ломиконта с кольцом малых регулирующих микропроцессорных контроллеров – Ремиконтов Р-130. Такая возможность позволяет использовать Ломиконт в качестве устройства верхнего уровня по отношению к кольцу Ремиконтов Р-130 и включать кольца Ремиконтов Р-130 в состав Л-сети.

1. 4. Основные технические характеристики

Число входов:

дискретных …………………………..........…...........………....….. до 512 аналоговых ……………………….……......…...............………….. до 128 импульсных ……………………………….....................…………. до 8

Число выходов:

дискретных …………………………………........................……... до 256 аналоговых ……………………………………...............……......... до 64 импульсных ………………………………………..............…......... до 32

Входные и выходные аналоговые сигналы постоянного тока 0-10 В, 0-5, 0-20, 4-20 мА.

Напряжение питания, В ……………………………................…...…… 220 или 240

Частота питающей сети, Гц ……………………………....................…. 50 или 60

Потребляемая мощность на один каркас, В А не более ...................… 250

Помещение………………..................………...............…..............…... закрытое,

взрывобезопасное Функциональные характеристики:

объем ПрП, Кбайт …………..…………………......…............……. до 16 число таймеров с дискретностью 1 с ……….............……......…... 32

диапазон таймера с дискретностью 1 с .……..........................…… от 1 с до

24 ч число таймеров с дискретностью 100 мс …........……............…… 32

диапазон таймера с дискретностью 100 мс …...........................…. от 100 мс до 1 ч

число таймеров с дискретностью 10 мс …….........………............. 8

время цикла (в зависимости от объема и сложностиПрП ) .......… от 30 мс до 0,5 с

2.Физическая структура и состав

2.1. Перечень основных элементов

2. 2. Микропроцессорный вычислитель

2. 3. Память программы пользователя

2. 4. Устройства связи с объектом

2. 5. Модули цифровой связи

2. 6. Каркас и внутрисистемная магистраль

2. 7. Средства оперативного управления

2. 8. Устройства питания и переключения

2. 9. Облучатель ультрафиолетовый

2.10. Конструктивные элементы

2.1. Перечень основных элементов

Ломиконт содержит следующие основные элементы (рис. 1): микропроцессорный вычислитель; память ПрП; устройства связи с объектом (УСО); модули цифровой связи; каркас и внутрисистемная магистраль;

средства оперативного управления; устройства питания и переключения; облучатель ультрафиолетовый и конструктивные элементы.

Рис. 1. Физическая структура:

1 – микропроцессорный вычислитель; 2 – память программы пользователя; 3 – средства оперативного управления; 4 – устройства питания и переключения;

5 – модули цифровой связи; 6 – устройства связи с объектом (УСО); 7 – каркас и внутрисистемная магистраль

2.2. Микропроцессорный вычислитель

Всостав микропроцессорного вычислителя входят модули: ПРЦ5 – модуль процессора, ПЗУ2 – модуль постоянного запоминающего устройства, ОЗУ4 – модуль оперативного запоминающего устройства.

Модуль ПРЦ5 предназначен для обработки информации в соответствии с программным обеспечением Ломиконта. Модуль ПРЦ5 построен на базе микропроцессора КР580ИК80, других микросхем серии КР580 и К155.

В модуле ПЗУ2 содержится системное программное обеспечение микропроцессорного контроллера объемом 32 Кб, включающее программудиспетчер, организующую всю работу контроллера, программы опроса входных модулей УСО и выдачи выходных сигналов, библиотеку алгоритмов, программу-интерпретатор, выполняющую обработку информации в соответствии с ПрП, программы обмена цифровой информации с пультом и другими внешними устройствами, программы самоконтроля и самодиагностики, программы тестирования и т.д.

Модуль ОЗУ4 емкостью 8 Кбайт, используемый в микропроцессорном вычислителе, называется системной памятью Ломиконта. В модуле хранится оперативная информация о текущих значениях входов, выходов, таймеров, счетчиков, буфера для обмена с внешними устройствами, служебная информация и оперативная информация, необходимая для работы системного программного обеспечения Ломиконта. Для повышения надежности сохранения информации в системной памяти допускается резервирование модуля ОЗУ4. При отключении сетевого питания информация в модуле ОЗУ4 сохраняется на батарейном питании (БСЭл).

2. 3. Память программы пользователя

Для хранения ПрП используются: ОЗУ4 – модули оперативного ЗУ; МПП

– модуль программируемой памяти с вставленным в него микромодулем перепрограммируемого запоминающего устройства (ППЗУ).

Для хранения ПрП при вводе и на этапе отладки используются один или два модуля ОЗУ4, настроенные с помощью перемычек под пайку на определенный адрес. Эти модули в дальнейшем будем называть: ОЗУ4.4 – основной оперативной памятью ПрП, ОЗУ4.5 – дополнительной оперативной памятью ПрП. Необходимость в модуле ОЗУ4.5 возникает, если объем ПрП превышает 8 Кбайт.

Модули ОЗУ4.4 и ОЗУ4.5 называются оперативной памятью ПрП.

При отключении сетевого питания информация в модулях сохраняется на батарейном питании (БСЭл).